Электростатика.
Способность к электризации. - способность тел притягивать к себе предметы.
Эти тела оказ. заряженными.
Q=ne Q - заряд тела n=1,2,...
Заряды приобретаемые при электризации всегда кратны е и заряды явл. дискретными.
Сущ. три способа электризации тел.
1) Электризация через трение - трибоэлектризаия.
2) Электризация наведением (явление электростатической индукции).
3)Электризация с помощью электритирования.
Электрическ. заряды сохр. на заряженных телах различное время в зависемости от способа электризации в1) и 2) - короткое время, 3) - годы и десятки лет.
В замкгутой системе электриз тел (нет обмена зарядами с внешними телами) алгебраическая сумма эл. зарядов остается постояной при любых процессах происходящих в этой системе.
?Qi=const
i
Точечный заряд это физич. абстракция.
Точечным зарядом принято называть заряж. тело розмера которого малы по сравнению с расст. до точки исследования.
Одноименные заряды отталкиваются, разноименные притягиваются.
Зак. Куллона.
Сила взаимодействия междуточечными неподвиж зарядами
q1 и q2 прямопропорцианальны величине этих зарядов и обратнопропорц. расст. между ними.
F=k?((q1q2)/r2
k=1/4??0 ?0=8,85?10-12 Ф/M
?0 - фундоментальная газовая постоянная назв газовой постоянной.
k=9109 M/Ф
Зак. Куллона (в другом виде)
F=(1/4??0)??q1q2??r2
вакуум ?=1
F=(1/4??0)??q1q2???r2
для среды ??1
Если точечн. заряд поместитьв однородн. безгранич.среду куллоновская сила уменьшится в?? раз по сравнению с вакуумом.?? - диэлектр. проницаемость среды.
У любой среды кроме вакуума ?>1.
Зак. Куллона в векторной форме.
Для этого воспользуемся единичным ортом по направлению вдоль расстояния между двумя зарядами.
_ _ _ _
er=r/r r =er?r

_ _
F=(1/4??0)???q1q2??r)?r3 векторная форма
В Си - сист единица заряда 1Кл=1А?с
1Куллон - это заряд, протекаемый за 1 с через все поперечное сечение проводника, по которому течет
то А с силой 1А.
Зак.Куллона может быть применен для тел значительных размеров если их разбить
на точечные заряды.
Кулл. силы - центральные, т.е.
они направлены по линии соед.
центр зарядов.
Зак. Куллона справедлив для очень больших расстояний до десятков километров. При уменьш. расст. до 10-15 м справедлив, при меньших несправедлив.
Электростатич. поле.
Хар. электростатич.поля.

_ _
(Е, D,??)
В пространстве вокруг эл. зарядов возникает электростатическое поле (заряды не подвиж.).
Принято считать, что электростатическое поле является объективной реальностью. Обнаружить поле можно с помощью пробных электрических зарядов.
Пробн., полож., точечный заряд должен быть таким, чтобы он не искажал картины иследуемого поля.
Напр. электростатич. поля.
_
Е - напряженность электростатического поля. Напряженность электростатического поля является силовой характеристикой.
_ Напр. поля в данной
Е=F/q0 точке пространства
явл. физ. вел. численно равная силе (куллоновск.)
действ. в данной точке на единичный неподвижный пробный заряд.
[E]=H/Кл [E]=В/м
Силовая линия - линия, в каждой точке которой напр. поля Е направлена по касательной.

Силовые линии строят с опред.
густотой соответствующей модулю напр. поля: через площадку 1 м2 проводят количество линий Е равное модулю Е.

При графическом представлении видно, что в местах с более
густым располож. Е напр. больше.
Вывод формул для напр. поля точечн. заряда.
q - заряд создающий поле.
q0 - пробн. заряд.
Е=(1/4??0)??q?q0)/(r2?q0)
E=(1/4??0)?q/r2
Из E=(1/4??0)?q/r2 следует что Е зависет прямопропорцианально величине заряда и обратнопропорц. расст. от заряда до т. исследов.

В однородн. безгр. среде с ??1
(?>1) напр. поля уменьш. в ? раз.
E=(1/4??0)?q/?r2
_
E=(1/4??0)?q2/r3
Электрическое смещение.
_
Опред. формулой для D явл. следущее в данной т. среды электрическое смещение численно равно произвед. диэлектр. проницаемости, эл. постоянн. и напр. поля.
_
D???E D=??0E
[D]=Кл/м2
Напр. эл. поля завсет от ??среды поэтому при наличии несколбких граничащих диэлектриков на границе разрыва двух сред напр. поля меняется скачком (линии

_
вектора Е терпят разрыв).
_
Вектор D не завис. от ? среды т.е. явл. однаков. по величине
_
во всех средах т.е. скачка D нет, разрыва нет.
_
Покажем что D независ от ?.
D=??0?(kq)/(?0?r2)
D=(1/4?)?q/(??r2)
Потенцеал поля.
Силы электростатич. поля консервативные т.е. независ. от траэктории движения заряда.
_
F=- gradП
Fx= -?П/?x аналогич Fy и Fz
1) F= - dП/dr
?Для электростатич. сил F=f(r).
Воспользуемся этой зависемостью для введения третей характеристики поля - потенцеала.
Преобр. 1)
2) dП= - Fdr F - куллоновская сила взаимодействия между двумя точечн. зарядами q и q0.
F=k(?qq0?/r2) Подставим F в 2) и проинтегрируем лев. и прав. часть.
3) ?dП=? -k(?qq0?/r2)dr из 3)
П= -k?qq0??dr/r2=
=k?qq0???1/r)+C
Разделим лев. и прав. часть 4) на q0.
5)??=П/q0=(1/4??0 )??q/r)+C
6) ?=П/q0 Потенцеал поля в данной точке численно равен потенцеальной энерии пробного заряда помещенного в данную точку.
[?]=B=Дж/К
7) ?=(1/4??0 )??q/r) при ?=0 r?????????d при r=const,
???1/r при q=const
При q>0 ?>0 +
При q1 Eд
?д