|
Kad su tijela naelektrisana, zakon o očuvanju električnog naboja... Ovaj zakon vrijedi za zatvoreni sustav. U zatvorenom sustavu algebarski zbroj naboja svih čestica ostaje nepromijenjen
... Ako se naboji čestica označe s q 1, q 2 itd., Tada q 1
+ q 2
+ q 3
+… + Q n= konst. Osnovni zakon elektrostatike - Coulombov zakonAko je udaljenost između tijela višestruko veća od njihovih dimenzija, tada ni oblik ni dimenzije nabijenih tijela ne utječu značajno na međudjelovanje među njima. U tom se slučaju ta tijela mogu smatrati točkastim tijelima. Sila interakcije nabijenih tijela ovisi o svojstvima medija između nabijenih tijela. Sila interakcije dvaju nepomično nabijenih tijela u vakuumu izravno je proporcionalna umnošku modula naboja i obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između njih. Ta se sila naziva Coulombova sila. |q 1
| i | q 2
| - moduli naboja tijela, r- udaljenost između njih, k- koeficijent proporcionalnosti. Ž-
sila interakcije 
Sile interakcije dva stacionarno nabijena tijela usmjerene su duž prave linije koja povezuje ta tijela. 
Jedinica električnog nabojaJedinica struje je amper. Jedan privjesak(1
Cl) Prolazi li naboj kroz 1 s poprečni presjek vodiča pri struji od 1 A g [Privjesak = Cl] 
e = 1,610 -19 C
  -električna konstanta
Blizina i djelovanje u rasponu Pretpostavka da se interakcija među tijelima udaljenim jedno od drugog uvijek odvija uz pomoć posredničkih karika (ili medija), prenoseći interakciju od točke do točke, jest bit teorije djelovanja kratkog dometa. Distribucija s konačnom brzinom. Teorija izravnog djelovanja na daljinu izravno kroz prazninu. Prema ovoj teoriji, djelovanje se trenutačno prenosi na proizvoljno velike udaljenosti. Obje teorije međusobno su suprotne. Prema teorije djelovanja na daljinu jedno tijelo djeluje na drugo izravno kroz prazninu i ta se radnja prenosi trenutačno. Teorija kratkog dometa tvrdi da se svaka interakcija odvija uz pomoć posrednika i širi se konačnom brzinom. Postojanje određenog procesa u prostoru između interakcijskih tijela, koji traje ograničeno vrijeme, jest glavna stvar koja razlikuje teoriju djelovanje kratkog dometa iz teorije djelovanja na daljinu. Prema Faradayevoj zamisli električni naboji ne djeluju izravno jedno na drugo. Svaki od njih stvara u okolnom prostoru električno polje... Polje jednog naboja djeluje na drugi naboj, i obrnuto. Kako se udaljenost od naboja povećava, polje slabi. Elektromagnetske interakcije moraju se širiti u prostoru konačnom brzinom. Električno polje doista postoji, njegova se svojstva mogu empirijski istražiti, ali ne možemo reći od čega se to polje sastoji. O prirodi električno polje možemo reći da je polje materijalno; to je n. neovisno o nama, o našem znanju o njemu; Polje ima određena svojstva koja ne dopuštaju da ga se zamijeni s bilo čim drugim u okolnom svijetu; Glavno svojstvo električnog polja je njegovo djelovanje na električne naboje određene jačine; Električno polje stacionarnih naboja naziva se elektrostatički... Ne mijenja se s vremenom. Elektrostatičko polje stvara se samo električnim nabojima. Postoji u prostoru koji okružuje te naboje i s njim je neraskidivo povezan. Jačina električnog polja. Omjer sile koja djeluje na ovu točku terenski naboj, do ovog naboja za svaku točku polja ne ovisi o naboju i može se smatrati karakteristikom polja.  Jačina polja jednaka je omjeru sile s kojom polje djeluje na točkasti naboj prema ovom naboju.
Jačina polja točkastog naboja.  .
Modul jačine polja točkastog naboja q o
na udaljenost r iz nje je jednako:  .
Ako u datoj točki prostora različite nabijene čestice stvaraju električna polja čija jačina    itd., tada je rezultirajuća jakost polja u ovom trenutku: ELEKTRIČNI PODOVI. NAPETOST PUNJENOG LOPTA Zove se električno polje čija je jačina u svim točkama prostora ista homogen. Gustoća linija polja veća je u blizini nabijenih tijela, gdje je i jačina polja veća.  - jakost polja točkastog naboja.
Unutar provodne kugle (r> R) jakost polja je nula. KONDUKTORI U ELEKTRIČNOM POLJU. Vodiči sadrže nabijene čestice koje se mogu kretati unutar vodiča pod utjecajem električnog polja. Naboji ovih čestica nazivaju se besplatne naknade. Unutar vodiča nema elektrostatičkog polja. Sav statički naboj u vodiču koncentriran je na njegovoj površini. Naboji u vodiču mogu se nalaziti samo na njegovoj površini.
| Cijela raznolikost prirodnih pojava temelji se na 4 temeljne interakcije između elementarnih čestica: jaka, elektromagnetska, slaba i gravitacijska. Svaka vrsta interakcije povezana je sa određenom karakteristikom čestica: na primjer, elektromagnetska - s električnim nabojem. Električni naboj svojstveno je nekim elementarnim česticama. Elementarne čestice nazivat ćemo se najmanjim česticama materije poznate u sadašnje vrijeme. Sva su tijela u prirodi sposobna elektrificirati se, tj. stječu električni naboj. Električni naboj čestice njegova je glavna karakteristika. Ima tri temeljna svojstva: Najmanja čestica električnog naboja naziva se elementarni naboj. Naboj svih elementarnih čestica (ako nije jednak nuli) jednak je po apsolutnoj vrijednosti. Pozitivan elementarni naboj označit ćemo simbolom (+ e), negativni - (-e). Atomi i molekule bilo koje tvari izgrađeni su od protona, elektrona i neutrona. Poznate su i čestice zvane rezonancije, čiji je naboj 2e. 2) Bilo koji naboj q je formiran skupom elementarnih naboja i cijeli je broj višekratnik e. Električni elementarni naboj je vrlo mali, stoga se može smatrati da se moguća veličina makroskopskih naboja kontinuirano mijenja. 3) Ako fizikalna veličina može uzeti samo određenu, diskretne vrijednosti, tada se za tu vrijednost kaže da je kvantizirana.
Električni naboj se kvantizira.
Pokazalo se da je iznos naboja izmjeren u različitim inercijalnim referentnim okvirima isti. Njegova vrijednost ne ovisi o referentnom okviru, što znači da ne ovisi o tome da li se kreće ili miruje. Električni naboj je relativistički invarijantan.
Električni naboji mogu nestati i ponovno se pojaviti. No 2 električna naboja suprotnih znakova uvijek se pojavljuju ili nestaju. Elektron i pozitron pri susretu uništiti, tj. pretvaraju se u neutralne gama fotone, dok naboji + e i -e nestaju. Ako gama foton udari u polje atomske jezgre, tada se rađa par čestica - elektron i pozitron te se pojavljuju naboji + e i -e. Zakon o očuvanju električnog naboja... Utvrđeno je iz generalizacije eksperimentalnih podataka i eksperimentalno potvrđeno 1843. od strane fizičara M. Faradaya. Električno izolirani sustav nazvat ćemo sustav ako nema razmjene električnih naboja između njega i vanjskih tijela. U takvom sustavu mogu nastati nove električno nabijene čestice, ali čestice se uvijek rađaju, čiji je ukupni električni naboj jednak nuli. Algebarski zbroj električni naboji svaki električno zatvoren sustav ostaje nepromijenjen, bez obzira na to koji se procesi događaju unutar tog sustava.
gdje su - q 1 i q 2 naboji tijela sustava prije interakcije, a q 1 ¢ i q 2 ¢ - nakon interakcije. Zakon očuvanja električnog naboja povezan je s relativističkom invarijantnošću naboja. Doista, ako veličina naboja ovisi o njegovoj brzini, tada bismo pokretanjem naboja jednog znaka promijenili ukupni naboj izoliranog sustava. SI sustav jedinica uveden je u našoj zemlji od 1982. godine. Električni naboj označen je slovima - q ili Q. SI jedinica za mjerenje električnog naboja je Privjesak,([q] = 1 C), privjesak je izvedena mjerna jedinica. 1
Privjesak -
to je električni naboj koji prolazi poprečnim presjekom vodiča jačine struje 1A u trajanju od 1 sek. - [m], - [kg], - [sek], [I] -, - K, 1Cl = 2,998 · 10 9 CGSE jedinica naplate; ili 1SGSz = 1/3 · 10 -9 C, e = + 1,6 · 10 -19 C. CGSE sustav - (cm, g, s i CGSE jedinica naboja) naziva se apsolutni elektrostatički sustav jedinica. CGSE jedinica naboja je naboj koji u vakuumu djeluje s jednakim nabojem i nalazi se na udaljenosti od 1 cm sa silom 1 Dinu. Osnovni naboj je: e = + 1,6 · 10 -19 C = 4,80 · 10 -10 CGSE -jedinice punjenja. U SI jedinica snage je Newton(H), 1H = 105 dekan.
|
U zatvorenom sustavu algebarski zbroj naboja svih čestica ostaje nepromijenjen.
(... ali, ne broj nabijenih čestica, budući da postoje transformacije elementarnih čestica).
Zatvoreni sustav
- sustav čestica, koji ne ulazi izvana i ne ostavlja napunjene čestice.
Coulombov zakon- osnovni zakon elektrostatike.
Sila interakcije dva točka nepokretna nabijena tijela u vakuumu izravno je proporcionalna
produkt modula naboja i obrnuto je proporcionalan kvadratu udaljenosti između njih.
Kada tijela se smatraju točkastim? - ako je udaljenost između njih višestruko veća od veličine tijela.
Ako dva tijela imaju električne naboje, tada međusobno djeluju prema Coulombovom zakonu.
Jedinica električnog naboja
1 C - naboj koji za 1 sekundu prolazi kroz presjek vodiča pri struji od 1 A.
1 Cl je vrlo veliki naboj.
Osnovno punjenje:
Dakle, Coulombova sila ovisi o svojstvima medija između nabijenih tijela.
ZATVORI I RASPON
Teorija kratkog dometa- definira interakciju između nabijenih tijela
posredstvom srednjeg medija (pomoću električnog polja - Faraday, Maxwell).
Teorija djelovanja na daljinu- interakcija između naboja. tijela, prenosi se odmah
na bilo koju udaljenost kroz prazninu.
TEORIJA BLIZINE pobjeđuje !!
ELEKTRIČNO POLJE
- postoji oko električnog naboja, materijalno.
O glavnom svojstvu električnog polja: djelovanje sa silom na električni naboj uneseno u njega.
Elektrostatičko polje- polje stacionarnog električnog naboja, ne mijenja se tijekom vremena.
Jačina električnog polja.- kvantitativne karakteristike e -pošte. polja.
je omjer sile s kojom polje djeluje na uvedeni točkasti naboj prema veličini tog naboja.
- ne ovisi o količini unesenog naboja, već karakterizira električno polje!
Smjer vektora napetosti
poklapa se sa smjerom vektora sile koja djeluje pozitivan naboj,
a suprotno smjeru sile koja djeluje na negativni naboj.
Jačina polja točkastog naboja:
gdje je q0 naboj koji stvara električno polje.
U bilo kojoj točki polja intenzitet je uvijek usmjeren duž ravne linije koja povezuje ovu točku i q0.
NAČELO PODRUČJA SUPERPOZICIJE (POKRETANJA)
Ako u određenoj točki prostora postoje različite električno nabijene čestice 1, 2, 3 ... itd.
stvoriti električna polja jakosti E1, E2, E3 ... itd., zatim rezultirajuću jakost
u danoj točki polja jednaka je geometrijskom zbroju intenziteta.
Električni vodovi e-mail polja - kontinuirane linije, tangente na koje su vektori
napetost električnog polja u tim točkama.
Homogeno e-polje- jakost polja je ista u svim točkama ovog polja.
Svojstva lejlina: nije zatvoren (idi od + naboja do _), kontinuiran, ne siječe se,
njihova gustoća označava jakost polja (što su linije deblje, intenzitet je veći).
Grafički je potrebno moći pokazati električno polje: točkasto punjenje, dva točkasta naboja, ploče
kondenzator (u udžbeniku je).
ELEKTRIČNO POLJE
nabijena lopta.
Postoji nabijena provodna kugla polumjera R.
Naboj je ravnomjerno raspoređen samo po površini loptice!
Napajanje strujom polja izvan:
unutar kugle E = 0
KONDUKTORI U ELEKTROSTATSKOM PODRUČJU
Elektrostatičko polje- električno polje nastalo stacionarnim električnim nabojima.
Slobodni elektroni- elektroni koji se mogu slobodno kretati unutar vodiča
(uglavnom u metalima) pod utjecajem el. polja;
nastale tijekom stvaranja metala: elektroni iz vanjskih ljuski atoma gube veze
s jezgrama i počinju pripadati cijelom vodiču;
- sudjeluju u kretanju toplinske tekućine i mogu se slobodno kretati po vodiču.
Elektrostatičko polje unutar vodiča
- unutar vodiča nema elektrostatičkog polja (E = 0), što vrijedi za nabijeni
vodiča i za nenapunjeni vodič uveden u vanjsko elektrostatičko polje. Zašto?- od tada postoji fenomen elektrostatičke indukcije, tj.
fenomen razdvajanja naboja u vodiču uvedenom u elektrostatičko polje (vanjski)
s stvaranjem novog elektrostatičkog polja (Euintr.) unutar vodiča.
Unutar vodiča oba polja (Evneshn. I Eut.) Kompenziraju jedno drugo, a zatim unutar vodiča
E = 0.
Naknade se mogu podijeliti.
Elektrostatička zaštita
- metal. zaslon, unutar kojeg je E = 0, jer sav naboj bit će koncentriran na površini vodiča.
Električni naboj vodiča
- nalazi se sav statički naboj vodiča na svojoj površini, unutar vodiča q = 0;
- vrijedi za nabijene i nenapunjene vodiče u električnom polju.
Linije napetosti električnog polja u bilo kojoj točki na površini vodiča okomito ovu površinu.
DIELEKTRIKA U ELEKTROSTATSKOM POLJU
Unutar dielektrika može postojati električno polje!
Električna svojstva neutralnih atoma i molekula:
Neutralni atom
-pozitivni naboj (jezgra) koncentriran je u središtu;
- negativan naboj - elektronska ljuska;
vjeruje se da zbog velike brzine kretanja
elektrona u orbitama, središte distribucije negativnog naboja poklapa se sa središtem atoma.
Molekula
- najčešće je to sustav iona sa nabojima suprotnih znakova,
od vanjski elektroni slabo su vezani za jezgre i mogu se prenijeti na druge atome.
Električni dipol
- molekula, općenito neutralna, ali distribucijska središta
naboji suprotnog predznaka su razmaknuti; promatrati kao zbirku
dva točkasta naboja, jednaka po veličini i suprotna po predznaku,
smještene unutar molekule na određenoj udaljenosti jedna od druge.
2 vrste dielektrika
( razlikuju se po molekularnoj građi):
1)polarni
- molekule sa centrima pozitivnog i negativnog naboja
ne odgovaraju (alkoholi, voda itd.);
2)nepolarni
- atomi i molekule u kojima se podudaraju središta raspodjele naboja
(inertni plinovi, kisik, vodik, polietilen itd.).
POLARIZACIJA DIELEKTRIKE U ELEKTRIČNOM POLJU
Pomicanje pozitivnih i negativnih naboja u suprotnim smjerovima,
tj. orijentacija molekula.
Polarizacija polarnih dielektrika
Dielektrik izvan električnog polja- kao rezultat toplinskog gibanja, električni dipoli su orijentirani
nasumično na površini i unutar dielektrika.
q = 0 i Eint = 0
Dielektrik u homogenom električnom polju- sile djeluju na dipole, stvaraju momente sila
i rotiraju dipole duž linija sile električnog polja.
ALI orijentacija dipola je samo djelomičan, od ometa kretanje topline.
Vezani naboji pojavljuju se na površini dielektrika, a unutar dielektrika naboji dipola
međusobno kompenzirati.
Dakle, prosječni pridruženi naboj dielektrika = 0.
Polarizacija nepolarnih dielektrika- također su polarizirani u elektroničkom polju:
pozitivni i negativni naboji molekula se pomiču,
centri distribucije naboja prestaju se podudarati (poput dipola),
na površini dielektrika pojavljuje se vezani naboj, a unutar njega električno polje samo slabi
Slabljenje polja ovisi o svojstvima dielektrika.
RAD ELEKTROSTATIČKOG POLJA
NA PRIJENOS ZARADE
Elektrostatičko polje- e -mail polje stacionarnog naboja.
Fel, djelujući po naboju, pomiče ga, obavljajući posao.
U jednolikom električnom polju Fel = qE je konstantna vrijednost
Rad na terenu (električna sila) ne ovisi na obliku putanje i na zatvorenoj putanji = nula.
POTENCIJALNA ENERGIJA NAPUNJENOG TIJELA
U HOMOGENOM ELEKTROSTATSKOM POLJU
Elektrostatička energija - potencijalna energija sustava nabijenih tijela
(jer su u interakciji i sposobni su obaviti posao).
Budući da rad polja ne ovisi o obliku putanje, tada u isto vrijeme
Uspoređujući formule rada, dobivamo
potencijalna energija naboja u jednolikom elektrostatičkom polju
Ako polje radi pozitivno (duž linija sile), tada potencijalna energija
nabijeno tijelo se smanjuje (ali prema zakonu očuvanja energije, kinetičko
energije) i obrnuto.
POTENCIJAL ELEKTROSTATIČKOG POLJA
Energetska karakteristika el. polja.
- jednak je omjeru potencijalne energije naboja u polju prema ovom naboju.
- skalarna vrijednost koja određuje potencijalnu energiju naboja u bilo kojoj točki e -pošte. polja.
Potencijalna vrijednost izračunava se u odnosu na odabranu nultu razinu.
POTENCIJALNA RAZLIKA
(ili na drugi način NAPON)
To je razlika potencijala na početnoj i završnoj točki putanje naboja.
Napon između dvije točke (U) jednak je razlici potencijala tih točaka
i jednak je radu polja za pomicanje jediničnog naboja.
ODNOS IZMEĐU JAČINE POLJA I POTENCIJALNE RAZLIKE
Što se manje potencijal mijenja na segmentu putanje, jačina polja je manja.
Napetost električne energije polje je usmjereno prema smanjenju potencijala.
EKVIPOTENCIJALNE POVRŠINE
- površine, sve točke imaju isti potencijal
za jednoliko polje ............................................ za a točkasto nabojno polje
- avion ................................................ ................ koncentrične sfere
Dostupna je ekvipotencijalna površina bilo koji vodič u elektrostatičkom polju,
od linije sile okomite su na površinu vodiča.
Sve točke unutar vodiča imaju isti potencijal (= 0).
Napetost unutar vodiča = 0, što znači razlika potencijala unutar = 0.
ELEKTRIČNE KAPACITETE
- karakterizira sposobnost dva vodiča da akumuliraju električni naboj.
- ne ovisi o q i U.
- ovisi o geometrijskim dimenzijama vodiča, njihovom obliku, relativnom položaju,
električna svojstva medija između vodiča.
SI jedinice: (F - farad)
KONDENZATORI
Uređaj za pohranu elektrotehničkog naboja
(dva vodiča odvojena dielektričnim slojem).
gdje je d puno manje veličine dirigent.
Oznaka uključena električni dijagrami:
Cijelo električno polje koncentrirano je unutar kondenzatora.
Naboj kondenzatora je apsolutna vrijednost naboja na jednoj od ploča kondenzatora.
Vrste kondenzatora:
1. po vrsti dielektrika: zrak, tinjac, keramika, elektrolit
2. u obliku omota: ravni, sferni.
3. u pogledu kapaciteta: konstantan, promjenjiv (trimer).
Električni kapacitet ravnog kondenzatora
gdje je S površina ploče kondenzatora (ploče)
d - udaljenost između ploča
eo - električna konstanta
e - dielektrična konstanta dielektrika
Uključivanje kondenzatora u strujni krug
paralelno .............................. i .................. ................ sekvencijalno
Tada je C uobičajen za
paralelna veza ............................................. sa serijskom vezom
. 
..................................................... 
ENERGIJA NAPUNJENOG KAPACITORA
Kondenzator je sustav nabijenih tijela i ima energiju.
Energija bilo kojeg kondenzatora:
gdje je C kapacitet kondenzatora
q - naboj kondenzatora
U - napon na pločama kondenzatora
Energija kondenzatora jednaka je radu koji će električno polje obavljati kada se ploče kondenzatora približe jedna drugoj,
ili jednak radu odvajanja pozitivnog i negativnog naboja potrebnog za punjenje kondenzatora.
ENERGIJA ELEKTRIČNOG POLJA KAPACITORA
Energija kondenzatora približno je jednaka kvadratu jakosti el. polja unutar kondenzatora.
Gustoća energije el. polja kondenzatora:
DC ZAKONI
Struja- uređeno kretanje nabijenih čestica (slobodni elektroni ili ioni).
U tom slučaju e-pošta se prenosi poprečnim presjekom vodiča. naboj (tijekom toplinskog kretanja nabijenih čestica, ukupni preneseni električni naboj = 0, budući da se pozitivni i negativni naboji kompenziraju).
Smjer e -pošte Trenutno- konvencionalno je prihvaćeno uzeti u obzir smjer kretanja pozitivno nabijenih čestica (od + do -).
Radnje putem e -pošte struja (u vodiču):
toplinski- zagrijavanje vodiča (osim supravodiča);
kemijski - očituje se samo u elektrolitima, Tvari koje čine elektrolit oslobađaju se na elektrodama;
magnetski(glavni) - uočeno u svim vodičima (odstupanje magnetske strelice u blizini vodiča sa strujom i utjecaj sile struje na susjedni vodiči pomoću magnetskog polja).
Čovječanstvo je znalo da električni naboji postoje u prirodi još od vremena starih grčkih filozofa prirode, koji su otkrili da se komadići jantara, ako se protrljaju mačjom dlakom, međusobno odbijaju. Danas znamo da je električni naboj, poput mase, jedno od temeljnih svojstava materije. Bez iznimke, sve elementarne čestice koje čine materijalni svemir, imaju jedan ili drugi električni naboj - pozitivan (poput protona u atomskoj jezgri), neutralan (poput neutrona iste jezgre) ili negativan (poput elektrona koji tvore vanjsku ljusku atomske jezgre i osiguravaju njezinu električnu neutralnost u cjelini) .
Jedna od najkorisnijih tehnika u fizici je identifikacija agregatnih (sumarnih) svojstava sustava koja se ne mijenjaju s promjenama u njegovom stanju. Takva svojstva, u znanstvenom smislu, jesu konzervativan, budući da za njih zakoni očuvanja... Svaki zakon očuvanja svodi se na konstataciju činjenice da je u zatvorenom (u smislu potpunog odsustva "curenja" ili "dolaska" odgovarajuće fizičke veličine) konzervativni sustav odgovarajuća veličina koja karakterizira sustav u cjelini ne mijenja se s vremenom.
Električni naboj samo spada u kategoriju konzervativnih karakteristika zatvorenih sustava. Algebarski zbroj pozitivnih i negativnih električnih naboja - neto ukupna naknada sustava- ne mijenja se ni pod kojim okolnostima, bez obzira na to koji se procesi događaju u sustavu. Konkretno, za kemijske reakcije, negativno nabijeni valentni elektroni mogu se na bilo koji način redistribuirati između vanjskih ljuski atoma tvoreći kemijske veze razne tvari- neće se promijeniti niti ukupni negativni naboj elektrona, niti ukupni pozitivni naboj protona u jezgri u zatvorenom kemijskom sustavu. A ovo je samo najjednostavniji primjer, budući da tijekom kemijskih reakcija ne dolazi do transmutacije samih protona i elektrona, zbog čega se broj pozitivnih i negativnih naboja u sustavu može jednostavno izračunati.
S više velike energije, međutim, električno nabijene elementarne čestice počinju međusobno djelovati, pa postaje znatno teže slijediti poštivanje zakona očuvanja električnog naboja, ali to se i u ovom slučaju ispunjava. Na primjer, u reakciji spontanog raspada izoliranog neutrona dolazi do procesa koji se može opisati sljedećom formulom:
gdje je p pozitivno nabijeni proton, n je neutralizirani neutron, e je negativno nabijen elektron, a v je neutralna čestica koja se naziva neutrino. Lako je vidjeti da je i u početnom materijalu i u proizvodu reakcije ukupni električni naboj nula (0 = (+1) + (-1) + 0), ali u ovom slučaju dolazi do promjene ukupno pozitivno i negativno nabijene čestice u sustavu. Ovo je jedna od reakcija radioaktivnog raspada, u kojoj je ispunjen zakon očuvanja algebarske sume električnih naboja, unatoč stvaranju novih nabijenih čestica. Takvi su procesi karakteristični za interakcije između elementarnih čestica, u kojima se čestice s drugim električnim nabojima rađaju iz čestica s jednim električnim nabojem. Ukupni električni naboj zatvorenog sustava u svakom slučaju ostaje nepromijenjen.
Električno punjenje. Zakon o očuvanju naboja. Coulombov zakon. Jačina polja
Elektrostatika je dio teorije električne energije, koji proučava međudjelovanja i svojstva sustava električnih naboja, stacionarnih u odnosu na odabrani inercijalni referentni okvir. Postoje dvije vrste električnih naboja - pozitivni i negativni. Sile interakcije tijela ili čestica uzrokovane električnim nabojima tih tijela ili čestica nazivaju se elektrostatičke sile. Točkasti električni naboj je nabijeno tijelo čiji su oblik i veličina beznačajni u ovom zadatku. Električni naboj bilo kojeg sustava tijela sastoji se od cijelog broja elementarnih naboja, približno jednakih 1,6 · 10 -19 C.
Zakon o očuvanju električnog naboja
Algebarski zbroj električnih naboja tijela ili čestica koji tvore električno izolirani sustav ne mijenja se tijekom bilo kakvih procesa koji se događaju u ovom sustavu.
Sile elektrostatičke interakcije nabijenih tijela slijede eksperimentalno uspostavljeni Coulombov zakon. Stoga se često nazivaju kulonovim snagama.
Coulombov zakon
Jačina električne interakcije dva točkasta električna naboja u vakuumu izravno je proporcionalna umnošku tih naboja, obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između naboja i usmjerena je duž ravne crte koja povezuje naboje (slika 1.1). .
,
gdje je e 0 = 8,85 · 10 -12 F / m - električna konstanta.
Svako nabijeno tijelo može se smatrati sustavom točkastih naboja. Stoga je elektrostatička sila s kojom jedno nabijeno tijelo djeluje na drugo jednaka je geometrijskom zbroju sila primijenjenih na sve točkaste električne naboje drugog tijela iz svakog točkastog naboja prvog tijela.
Interakcija između električno nabijenih čestica ili tijela koja se kreću na proizvoljan način u odnosu na inercijalni referentni okvir provodi se pomoću elektromagnetsko polje, koji je kombinacija dva međusobno povezana polja - električnog i magnetskog. Istaknuta značajka električno polje, koje ga razlikuje od ostalih fizičkih polja, sastoji se u tome što djeluje na električni naboj (nabijenu česticu ili tijelo) silom koja ne ovisi o brzini kretanja naboja. Glavna kvantitativna karakteristika električnog polja je vektor jakosti električnog polja, što je njegova karakteristika snage.
Jačina električnog polja jednaka je sili koja djeluje sa strane polja na pozitivnu jediničnu točku naboja postavljenu na određenu točku polja, V / m.
Sila koja djeluje sa strane električnog polja na proizvoljni točkasti električni naboj postavljen u njega q: = q, gdje je napetost na mjestu naboja q za polje iskrivljeno ovim nabojem, t.j. v opći slučaj, različito od polja koje je bilo prije uvođenja naboja u njega q.
