2015-03-27
718
Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Электростатическое поле в вакууме. Напряженность электростатического поля, потенциал. Принцип суперпозиции электростатических полей. Поле диполя. Теорема Остроградского-Гаусса. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля. Напряженность как градиент потенциала. Эквипотенциальные поверхности. Работа сил поля. Разность потенциалов между двумя точками электростатического поля. Напряжение. Поле заряженной бесконечно длинной прямой нити, бесконечного цилиндра, сферы, шара, бесконечной плоскости.
d:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5 part 1\content\chapter1\section\paragraph2\theory.htmld:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5 part 1\design\images\ring_h.gif10.1. Закон сохранения электрического заряда
Опытным путем (1910—1914) американский физик Р. Милликен показал, что электрический заряд дискретен, т. е. заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного электрического заряда e (e =1,6·10–19 Кл). Электрон (me = 9,11·10–31 кг) и протон (mp = 1,67·10–27 кг) являются соответственно носителями элементарных отрицательного и положительного зарядов.
|
|
|
Из обобщения опытных данных английским физиком Майклом Фарадеем (1791-1867) был установлен фундаментальный закон природы, экспериментально подтвержденный в 1843 г. - закон сохранения заряда: алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы (системы, не обменивающейся зарядами с внешними телами) остается неизменной, какие бы процессы ни происходили внутри этой системы.
Электрический заряд - величина инвариантная в релятивистском смысле, т.е. не зависит от того, движется этот заряд или покоится.
В зависимости от концентрации свободных зарядов тела делятся на проводники, диэлектрики и полупроводники. Проводники - тела, в которых электрический заряд может перемещаться по всему его объему. Проводники делятся на две группы: 1) проводники первого рода (металлы) - перенесение в них зарядов (свободных электронов) не сопровождается химическими превращениями; 2) проводники второго рода (например, расплавленные соли, растворы кислот) - перенесение в них зарядов (положительных и отрицательных ионов) ведет к химическим изменениям. Диэлектрики (стекло, пластмассы и т.п.) - тела, в которых практически отсутствуют свободные заряды. Полупроводники (например, германий, кремний) занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками.
Единица электрического заряда – 1 кулон (Кл) - электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А за время 1 с.
