Закон сохранения электрического заряда
Закон сохранения электрического заряда утверждает, что в замкнутой системе тел не могут наблюдаться процессы рождения или исчезновения зарядов только одного знака.
С современной точки зрения, носителями зарядов являются элементарные частицы. Все обычные тела состоят из атомов, в состав которых входят положительно заряженные протоны, отрицательно заряженные электроны и нейтральные частицы – нейтроны. Протоны и нейтроны входят в состав атомных ядер, электроны образуют электронную оболочку атомов. Электрические заряды протона и электрона по модулю в точности одинаковы и равны элементарному заряду e.
В нейтральном атоме число протонов в ядре равно числу электронов в оболочке. Это число называется атомным номером. Атом данного вещества может потерять один или несколько электронов или приобрести лишний электрон. В этих случаях нейтральный атом превращается в положительно или отрицательно заряженный ион.
Заряд может передаваться от одного тела к другому только порциями, содержащими целое число элементарных зарядов. Таким образом, электрический заряд тела – дискретная величина:
|
Закон Кулона
Силы взаимодействия неподвижных зарядов прямо пропорциональны произведению модулей зарядов и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними:
|
Взаимодействие неподвижных электрических зарядов называют электростатическим или кулоновским взаимодействием. Раздел электродинамики, изучающий кулоновское взаимодействие, называют электростатикой. Закон Кулона справедлив для точечных заряженных тел.Коэффициент пропорциональности k в законе Кулона зависит от выбора системы единиц. В Международной системе СИ за единицу заряда принят кулон (Кл). Кулон – это заряд, проходящий за 1 с через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А. Единица силы тока (ампер) в СИ является наряду с единицами длины, времени и массы основной единицей измерения.
Напряженность электростатического поля и силовые линии.
Напряженность электростатического поля - это силовая характеристика электростатического поля, численно равная силе, действующей на единичный положительный заряд.
Напряженность электростатического поля-векторная величина.
Напряженность электрического поля:
E = F/Q пробный
Напряженность электростатического поля(точечного заряда):
где r-расстояние от заряда Q, создающего поле, до точки поля, в которой определяется напряженность.
Единица напряженность-вольт на метр (В/м)
Электростатическое поле представляется графически силовыми линиями или линиями напряженности.
Силовые линии-это линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с вектором напряженности в данной точке поля. Силовые линии электростатического поля никогда не могут быть замкнуты сами в себя.
Силовые линии имеют обязательно начало и конец, либо уходят в бесконечность. Силовые линии электрического поля направлены от положительного заряда к отрицательному, они никогда не пересекаются.
