2015-02-04
1136
Электростатика изучает взаимодействие неподвижных электрических зарядов, заряженных тел и полей.
Электрические заряды.
Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона
Способность частиц (или тел) к электромагнитному взаимодействию характеризует электрический заряд. Существуют два вида электрических зарядов – положительные и отрицательные. Электрический заряд дискретен – кратен элементарному заряду q =1,6·10-19 Kл (заряд электрона, протона), т.е. заряд любого тела равен целому числу элементарных зарядов. Единица измерения заряда – кулон (Кл).
По наличию свободных зарядов все тела делятся на проводники, диэлектрики и полупроводники.
Из опытных данных установлен фундаментальный закон природы – закон сохранения заряда: алгебраическая сумма электрических зарядов любой электрически замкнутой системы остается неизменной 
.
Электрически замкнутой является система, не обменивающаяся зарядами с внешними заряженными телами.
Закон взаимодействия неподвижных точечных электрических зарядов экспериментально был открыт французским физиком Ш.Кулоном.
|
|
|
Если линейные размеры заряженного тела пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием до других заряженных тел, то его можно считать точечным.
Закон Кулона: сила электростатического взаимодействия двух точечных зарядов q 1 и q 2 в вакууме прямо пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними:
,
где k – коэффициент пропорциональности: 
. Величина e0 называется электрической постоянной, e0 = 8,85×10-12 Кл2/(Н×м2).
Силы взаимодействия между точечными зарядами направлены вдоль прямой, соединяющей заряды (центральные силы). Для разноименных зарядов это силы притяжения, а для одноименных – силы отталкивания.
Если заряды поместить в среду (керосин, масло), то эта сила уменьшится в e раз, где e – относительная диэлектрическая проницаемость, или диэлектрическая проницаемость среды, e>0. Для воздуха и вакуума e = 1. С учетом e закон Кулона записывается в виде
.
