Электростатика и постоянный ток

Основные понятия и формулы

Электрическое поле – это силовое поле, которое возникает вокруг любого заряженного тела и проявляется в действии на другие заряженные тела. В электростатике заряженная материальная точка называется точечным зарядом.

Закон Кулона определяет силу взаимодействия двух точечных неподвижных зарядов. Значение силы Кулона определяется формулой

где F – сила взаимодействия точечных зарядов q ₁ и q ₂;

r – расстояние между зарядами;

ε – диэлектрическая проницаемость среды;

ε ₀ – электрическая постоянная.

Если диэлектрическая проницаемость среды ε не указана, то она принимается равной единице.

Сила Кулона является центральной силой и соответствует притяжению (F < 0), если заряды разноименны, и отталкиванию (F > 0), если заряды одноименны.

Электрическое поле характеризуется напряженностью и потенциалом.

Формулы напряженности Е и потенциала φ электрического поля.

В общем случае напряженность Е и потенциал φ электрического поля определяются следующими формулами:

; ,

где F – сила, действующая на заряд q, который находится в электрическом поле;

П – потенциальная энергия положительного заряда q, который находится в данной точке поля (при условии, что потенциальная энергия заряда, удаленного в бесконечность, равна нулю).

Сила F, действующая на заряд и потенциальная энергия П заряда в некоторой точке поля, в которой напряженность и потенциал равны Е и φ соответственно, рассчитывают по формулам:

; .