Описание и свойства зарядов. Закон сохранения зарядов

Электрическое поле и его характеристики.

Электростатика — раздел электродинамики, изучающий свойства неподвижных электрических зарядов.

Электрические заряды — источники электромагнитного поля, связанные с материальным носителем. Другими словами, вся совокупность электрических и магнитных явлений есть проявление существования, движения и взаимодействия электрических зарядов как количественной характеристики нового состояния вещества. Существуют заряды двух видов — положительные (носитель элементарного положительного заряда – протон массой кг) и отрицательные (носитель элементарного отрицательного заряда – электрон массой кг). Разноименные заряды притягиваются, одноименные — отталкиваются. Силы взаимодействия неподвижных тел или частиц, обусловленные электрическими зарядами этих тел или частиц, называются электростатическими силами.

Точечный заряд — заряд, находящийся на теле, имеющем размеры во много раз меньше расстояния до другого наэлектризованного тела, взаимодействие с которым исследуется. Другими словами, точечным зарядом называется заряженное тело, размеры и форма которого несущественны в данной задаче.

В системе СИ за единицу измерения заряда принят 1 кулон (Кл).

Существует элементарный электрический заряд — заряд электрона, равный =1,6·10^-19Кл. Заряды дискретны, т.е. полный электрический заряд любого тела кратен элементарному: , где - целое число. Элементарным электрическим зарядом обладают все заряженные элементарные частицы. Заряды элементарных частиц различаются лишь знаками. Отделить часть заряда, например, у электрона невозможно.

Заряды инвариантны, т.е. величина заряда не изменяется при переходе из одной системы отсчета в другую.

Электрический заряд аддитивен, т.е. заряд любой системы тел (частиц) равен сумме зарядов тел (частиц), входящих в систему.

Объемной плотностью заряда называется величина ,где - заряд, заключенный в объеме .

Поверхностной плотностью заряда называется величина , где - заряд, находящийся на элементе поверхности dS.

Линейной плотностью заряда называется величина , где - заряд, находящийся на отрезке цилиндрического тела, имеющем длину .

Закон сохранения электрического заряда: взамкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остается неизменной: .

Под замкнутой системой подразумевается система, которая не обменивается зарядами с окружающим пространством.

Алгебраическая сумма электрических зарядов тел или частиц, образующих электрически изолированную систему, остается постоянной при любых процессах, происходящих в этой системе.

Закон сохранения электрического заряда является одним из фундаментальных законов природы.