|
Apabila badan dialirkan elektrik, undang-undang pemuliharaan cas elektrik. Undang-undang ini sah untuk sistem tertutup. Dalam sistem tertutup, jumlah algebra bagi cas semua zarah kekal tidak berubah
. Jika cas zarah dilambangkan dengan q 1, q 2, dsb., maka q 1
+q 2
+q 3
+ … + q n= const. Undang-undang asas elektrostatik ialah hukum CoulombJika jarak antara jasad berkali-kali lebih besar daripada saiznya, maka bentuk mahupun saiz jasad bercas tidak mempengaruhi interaksi antara mereka. Dalam kes ini, badan ini boleh dianggap sebagai badan titik. Kekuatan interaksi antara jasad bercas bergantung kepada sifat medium antara jasad bercas. Daya interaksi antara dua titik jasad bercas pegun dalam vakum adalah berkadar terus dengan produk modul cas dan berkadar songsang dengan kuasa dua jarak antara mereka. Daya ini dipanggil daya Coulomb. |q 1
| dan | q 2
| - modul caj badan, r- jarak antara mereka, k– pekali perkadaran. F-
daya interaksi 
Daya interaksi antara dua jasad bercas titik pegun diarahkan sepanjang garis lurus yang menghubungkan jasad ini. 
Unit cas elektrikUnit arus ialah ampere. Satu loket(1
Cl) ialah cas yang melalui keratan rentas konduktor pada arus 1 A g [Coulomb=Cl] 
e=1.610 -19 C
  -pemalar elektrik
TUTUP DAN BERTINDAK PADA JAUH Andaian bahawa interaksi antara badan yang berjauhan antara satu sama lain sentiasa dijalankan dengan bantuan pautan perantaraan (atau media) yang menghantar interaksi dari satu titik ke satu titik adalah intipati teori tindakan jarak dekat. Pengagihan pada kelajuan terhingga. Teori tindakan langsung pada jarak secara langsung melalui kekosongan. Menurut teori ini, tindakan dihantar serta-merta pada jarak yang jauh sewenang-wenangnya. Kedua-dua teori itu saling bertentangan antara satu sama lain. mengikut teori tindakan pada jarak jauh satu badan bertindak pada badan lain secara langsung melalui kekosongan dan tindakan ini dihantar serta-merta. Teori jarak pendek menyatakan bahawa sebarang interaksi dijalankan dengan bantuan agen perantaraan dan merebak pada kelajuan terhingga. Kewujudan proses tertentu dalam ruang antara badan yang berinteraksi, yang berlangsung dalam masa yang terhad - ini perkara utama yang membezakan teori tindakan jarak dekat dari teori tindakan pada jarak jauh. Mengikut idea Faraday Caj elektrik tidak bertindak antara satu sama lain secara langsung. Setiap daripada mereka mencipta di ruang sekeliling medan elektrik. Medan satu pertuduhan bertindak pada pertuduhan lain, dan begitu juga sebaliknya. Apabila anda menjauh dari caj, medan menjadi lemah. Interaksi elektromagnet mesti merambat di angkasa dengan kelajuan terhingga. Medan elektrik benar-benar wujud, sifatnya boleh dikaji secara eksperimen, tetapi kita tidak boleh mengatakan apa yang terdiri daripada bidang ini. Tentang alam medan elektrik kita boleh mengatakan bahawa bidang itu adalah material; ia adalah kata nama tidak kira kita, pengetahuan kita tentang dia; Medan mempunyai ciri-ciri tertentu yang tidak membenarkan ia dikelirukan dengan apa-apa lagi di dunia sekeliling; Sifat utama medan elektrik ialah kesannya ke atas cas elektrik dengan beberapa daya; Medan elektrik bagi cas pegun dipanggil elektrostatik. Ia tidak berubah dari semasa ke semasa. Medan elektrostatik dicipta hanya oleh cas elektrik. Ia wujud dalam ruang yang mengelilingi caj ini dan berkait rapat dengannya. Kekuatan medan elektrik. Nisbah daya yang bertindak ke atas diletakkan dalam titik ini caj medan, untuk caj ini untuk setiap titik medan tidak bergantung pada caj dan boleh dianggap sebagai ciri medan.  Kekuatan medan adalah sama dengan nisbah daya yang medan bertindak pada cas titik kepada cas ini.
Kekuatan medan cas titik.  .
Modulus kekuatan medan bagi cas titik q o
pada jarak r ia sama dengan:  .
Jika pada titik tertentu dalam ruang pelbagai zarah bercas mewujudkan medan elektrik yang kekuatannya    dll., maka kekuatan medan yang terhasil pada ketika ini ialah: TALIAN KUASA LANTAI ELEKTRIK. KEKUATAN PADANG BOLA YANG DIKENAKAN Medan elektrik yang kekuatannya sama pada semua titik di angkasa dipanggil homogen. Ketumpatan garis medan adalah lebih besar berhampiran badan bercas, di mana kekuatan medan juga lebih besar.  -kekuatan medan cas titik.
Di dalam bola pengalir (r > R), kekuatan medan adalah sifar. KONDUKTOR DALAM BIDANG ELEKTRIK. Konduktor mengandungi zarah bercas yang boleh bergerak di dalam konduktor di bawah pengaruh medan elektrik. Caj zarah ini dipanggil caj percuma. Tiada medan elektrostatik di dalam konduktor. Seluruh cas statik konduktor tertumpu pada permukaannya. Caj dalam konduktor hanya boleh didapati di permukaannya.
| Keseluruhan kepelbagaian fenomena semula jadi adalah berdasarkan 4 interaksi asas antara zarah asas: kuat, elektromagnet, lemah dan graviti. Setiap jenis interaksi dikaitkan dengan ciri zarah tertentu: contohnya, elektromagnet - dengan cas elektrik. Caj elektrik ialah sifat bawaan beberapa zarah asas. Kami akan memanggil zarah asas sebagai zarah jirim terkecil yang diketahui sekarang. Semua badan di alam semula jadi mampu menjadi elektrik, i.e. memperoleh cas elektrik. Caj elektrik zarah adalah ciri utamanya. Ia mempunyai tiga sifat asas: Zarah terkecil cas elektrik dipanggil caj asas. Caj semua zarah asas (jika ia bukan sifar) adalah sama dalam nilai mutlak. Kami akan menandakan cas asas positif dengan simbol (+e), satu negatif dengan (-e). Atom dan molekul sebarang bahan terbina daripada proton, elektron dan neutron. Terdapat juga zarah yang dikenali, dipanggil resonans, yang casnya ialah 2e. 2) Setiap cas q dibentuk oleh satu set cas asas, dan merupakan gandaan integer bagi e. Caj asas elektrik adalah sangat kecil, jadi kami boleh mempertimbangkan kemungkinan nilai cas makroskopik berubah secara berterusan. 3) Jika kuantiti fizikal hanya boleh mengambil tertentu, nilai diskret, maka kuantiti ini dikatakan dikuantisasi.
Caj elektrik dikuantisasi.
Jumlah cas yang diukur dalam rangka rujukan inersia yang berbeza ternyata sama. Magnitudnya tidak bergantung pada kerangka rujukan, dan oleh itu tidak bergantung pada sama ada ia bergerak atau dalam keadaan rehat. Caj elektrik adalah invarian secara relativistik.
Caj elektrik boleh hilang dan muncul semula. Tetapi 2 cas elektrik dengan tanda bertentangan sentiasa muncul atau hilang. Pertemuan elektron dan positron memusnahkan, iaitu bertukar menjadi foton gamma neutral, dan cas +e dan -e hilang. Jika foton gamma memasuki medan nukleus atom, maka sepasang zarah dilahirkan - elektron dan positron, dan caj +e dan -e muncul. Undang-undang pemuliharaan cas elektrik. Ia ditubuhkan daripada generalisasi data eksperimen dan disahkan secara eksperimen pada tahun 1843 oleh ahli fizik M. Faraday. Sistem terpencil secara elektrik kami akan memanggil sistem jika tiada pertukaran cas elektrik antaranya dan badan luar. Dalam sistem sedemikian, zarah bercas elektrik baru boleh muncul, tetapi zarah sentiasa dilahirkan yang jumlah cas elektriknya adalah sifar. Jumlah algebra caj elektrik mana-mana sistem tertutup elektrik kekal tidak berubah, tidak kira apa proses yang berlaku dalam sistem ini.
di mana q 1 dan q 2 ialah caj badan sistem sebelum interaksi, dan q 1 ¢ dan q 2 ¢ - selepas interaksi. Undang-undang pemuliharaan cas elektrik dikaitkan dengan invarian relativistik cas. Sesungguhnya, jika magnitud cas bergantung pada kelajuannya, maka dengan menetapkan caj satu tanda dalam gerakan, kami akan menukar jumlah caj sistem terpencil. Di negara kita, sistem unit SI telah diperkenalkan pada tahun 1982. Caj elektrik dilambangkan dengan huruf - q atau Q. Unit SI bagi cas elektrik ialah Loket,([q] = 1 C), loket ialah unit ukuran terbitan. 1
Loket -
Ini ialah cas elektrik yang melalui keratan rentas konduktor pada kekuatan arus 1A dalam 1 saat. - [m], - [kg], -[saat], [ I ]-, - K, 1C = 2.998 10 9 unit cas SGSE; atau 1СГСз = 1/3·10 -9 C, e = +1.6·10 -19 C. Sistem SGSE - (unit cas cm, g, s dan SGSE) dipanggil sistem unit elektrostatik mutlak. Unit cas SGSE ialah cas yang berinteraksi dalam vakum dengan cas yang sama terletak pada jarak 1 cm dengan daya 1 Dinu. Caj asas adalah sama dengan: e =+1.6·10 -19 C = 4.80·10 -10 SGSE - unit cas. Unit SI bagi daya ialah newton(H), 1H= 10 5 ding.
|
Dalam sistem tertutup, jumlah algebra bagi cas semua zarah kekal tidak berubah.
(... tetapi bukan bilangan zarah bercas, kerana terdapat transformasi zarah asas).
Sistem tertutup
- sistem zarah di mana zarah bercas tidak masuk dari luar dan tidak keluar.
hukum Coulomb- undang-undang asas elektrostatik.
Daya interaksi antara dua titik jasad bercas pegun dalam vakum adalah berkadar terus
hasil darab modul cas dan berkadar songsang dengan kuasa dua jarak antaranya.
Bila badan dianggap sebagai badan titik? - jika jarak antara mereka berkali ganda lebih besar daripada saiz badan.
Jika dua jasad mempunyai cas elektrik, maka mereka berinteraksi mengikut hukum Coulomb.
Unit cas elektrik
1 C ialah cas yang melalui keratan rentas konduktor dalam 1 saat pada arus 1 A.
1 C ialah cas yang sangat besar.
Caj unsur:
Oleh itu, daya Coulomb bergantung pada sifat medium antara jasad bercas.
JARAK DEKAT DAN JAUH
Teori jarak pendek- menentukan interaksi antara jasad bercas
menggunakan medium perantaraan (melalui medan elektrik - Faraday, Maxwell).
Teori tindakan pada jarak jauh- interaksi antara caj. badan, dihantar serta-merta
ke mana-mana jarak melalui kekosongan.
CLOSE ACTION THEORY menang!!
BIDANG ELEKTRIK
- wujud di sekeliling cas elektrik, secara material.
Sifat utama medan elektrik: tindakan dengan daya pada cas elektrik yang dimasukkan ke dalamnya.
Medan elektrostatik- medan cas elektrik pegun tidak berubah mengikut masa.
Kekuatan medan elektrik.- ciri kuantitatif el. padang.
ialah nisbah daya yang medan bertindak pada cas titik yang diperkenalkan kepada magnitud cas ini.
- tidak bergantung pada magnitud cas yang diperkenalkan, tetapi mencirikan medan elektrik!
Arah vektor ketegangan
bertepatan dengan arah vektor daya bertindak caj positif,
dan bertentangan dengan arah daya yang bertindak pada cas negatif.
Kekuatan medan cas titik:
di mana q0 ialah cas yang mewujudkan medan elektrik.
Di mana-mana titik dalam medan, keamatan sentiasa diarahkan sepanjang garis lurus yang menghubungkan titik ini dan q0.
PRINSIP SUPERPOSITION (OVERPOSITION) BIDANG
Jika pada titik tertentu dalam ruang terdapat zarah bercas elektrik yang berbeza 1, 2, 3... dsb.
cipta medan elektrik dengan keamatan E1, E2, E3 ... dsb., maka keamatan yang terhasil
pada titik tertentu dalam medan adalah sama dengan jumlah geometri keamatan.
Talian kuasa emel medan - garis selanjar yang mana vektor adalah tangen
kekuatan medan elektrik pada titik ini.
Medan elektrik homogen- kekuatan medan adalah sama di semua titik bidang ini.
Sifat talian kuasa: tidak ditutup (pergi dari + cas ke _), berterusan, jangan bersilang,
ketumpatannya menunjukkan kekuatan medan (semakin tebal garisan, semakin besar keamatan).
Secara grafik diperlukan dapat menunjukkan medan elektrik: cas titik, cas dua titik, plat
kapasitor (dalam buku teks).
BIDANG ELEKTRIK
bola yang dikenakan.
Terdapat sebiji bola konduksi bercas berjejari R.
Caj diagihkan secara seragam hanya di atas permukaan bola!
Voltan elektrik padang di luar:
dalam bola E = 0
KONDUKTOR DALAM BIDANG ELEKTROSTATIK
Medan elektrostatik- medan elektrik yang terbentuk oleh cas elektrik pegun.
Elektron bebas- elektron yang boleh bergerak bebas di dalam konduktor
(terutamanya dalam logam) di bawah pengaruh elektrik. bidang;
terbentuk semasa pembentukan logam: elektron dari kulit luar atom kehilangan ikatannya
dengan nukleus dan mula menjadi milik keseluruhan konduktor;
- mengambil bahagian dalam gerakan haba dan boleh bergerak bebas di seluruh konduktor.
Medan elektrostatik di dalam konduktor
- tiada medan elektrostatik di dalam konduktor (E = 0), yang benar untuk sesuatu yang dicas
konduktor dan untuk konduktor tidak bercas yang dimasukkan ke dalam medan elektrostatik luaran. kenapa?- kerana wujud fenomena aruhan elektrostatik, i.e.
fenomena pemisahan cas dalam konduktor yang dimasukkan ke dalam medan elektrostatik (Luaran)
dengan pembentukan medan elektrostatik baru (Eut.) di dalam konduktor.
Di dalam konduktor, kedua-dua medan (External dan Eternal) membatalkan satu sama lain, kemudian di dalam konduktor
E = 0.
Caj boleh diasingkan.
Perlindungan elektrostatik
- logam. skrin, di dalamnya E = 0, kerana semua cas akan tertumpu pada permukaan konduktor.
Caj elektrik konduktor
- keseluruhan cas statik konduktor terletak pada permukaannya, di dalam konduktor q = 0;
- sah untuk konduktor bercas dan tidak bercas dalam medan elektrik.
Garis kekuatan medan elektrik pada mana-mana titik pada permukaan konduktor berserenjang permukaan ini.
DIELEKTRIK DALAM BIDANG ELEKTROSTATIK
Medan elektrik boleh wujud di dalam dielektrik!
Sifat elektrik atom dan molekul neutral:
Atom neutral
-cas positif (nukleus) tertumpu di tengah;
- caj negatif - kulit elektron;
Adalah dipercayai bahawa disebabkan oleh kelajuan tinggi pergerakan
elektron dalam orbitnya, pusat taburan cas negatif bertepatan dengan pusat atom.
Molekul
- selalunya ia adalah sistem ion dengan caj tanda yang bertentangan,
kerana elektron luar terikat lemah pada nukleus dan boleh bergerak ke atom lain.
Dipol elektrik
- molekul yang umumnya neutral, tetapi pusat pengedaran
caj tanda bertentangan dipisahkan; dianggap sebagai koleksi
dua cas titik, sama besarnya dan berlawanan dalam tanda,
terletak di dalam molekul pada jarak yang agak jauh antara satu sama lain.
2 jenis dielektrik
( berbeza dalam struktur molekul):
1)polar
- molekul yang mempunyai pusat cas positif dan negatif
tidak sepadan (alkohol, air, dll.);
2)bukan kutub
- atom dan molekul yang pusat pengedaran casnya bertepatan
(gas lengai, oksigen, hidrogen, polietilena, dll.).
POLARISASI DIELEKTRIK DALAM BIDANG ELEKTRIK
Anjakan cas positif dan negatif dalam arah yang bertentangan,
iaitu orientasi molekul.
Polarisasi dielektrik kutub
Dielektrik di luar medan elektrik- akibat pergerakan haba, dipol elektrik berorientasikan
secara rawak pada permukaan dan di dalam dielektrik.
q = 0 dan Eint = 0
Dielektrik dalam medan elektrik seragam- daya bertindak pada dipol, mencipta tork
dan putarkan dipol sepanjang garis medan elektrik.
TETAPI orientasi dipol adalah sahaja separa, kerana pergerakan haba mengganggu.
Caj terikat timbul pada permukaan dielektrik, dan cas dipol timbul di dalam dielektrik.
saling memberi pampasan.
Oleh itu, cas terikat purata bagi dielektrik = 0.
Polarisasi dielektrik bukan kutub- juga terkutub dalam medan elektrik:
cas positif dan negatif pergeseran molekul,
pusat pengagihan cas tidak lagi bertepatan (seperti dipol),
cas terikat muncul pada permukaan dielektrik, dan di dalam medan elektrik hanya lemah
Kelemahan medan bergantung pada sifat dielektrik.
OPERASI MEDAN ELEKTROSTATIK
SECARA PERGERAKAN
Medan elektrostatik- e-mel medan cas pegun.
Fel, bertindak atas pertuduhan, menggerakkannya, melaksanakan kerja.
Dalam medan elektrik seragam Fel = qE ialah nilai malar
Medan kerja (el. force) tidak bergantung pada bentuk trajektori dan pada trajektori tertutup = sifar.
POTENSI TENAGA BADAN YANG BERCAS
DALAM BIDANG ELEKTROSTATIK HOMOGEN
Tenaga elektrostatik - tenaga keupayaan sistem badan bercas
(memandangkan mereka berinteraksi dan boleh melakukan kerja).
Oleh kerana kerja lapangan tidak bergantung pada bentuk trajektori, maka pada masa yang sama
Membandingkan formula kerja, kami dapat
tenaga keupayaan cas dalam medan elektrostatik seragam
Jika medan melakukan kerja positif (di sepanjang garis daya), maka tenaga potensi
jasad bercas berkurangan (tetapi mengikut undang-undang pemuliharaan tenaga, kinetik
tenaga) dan sebaliknya.
POTENSI MEDAN ELEKTROSTATIK
Ciri-ciri tenaga elektrik padang.
- adalah sama dengan nisbah tenaga keupayaan cas dalam medan dengan cas ini.
- kuantiti skalar yang menentukan tenaga keupayaan cas pada mana-mana titik dalam sistem elektrik. padang.
Nilai potensi dikira secara relatif kepada tahap sifar yang dipilih.
PERBEZAAN POTENSI
(atau sebaliknya VOLTAN)
Ini ialah beza keupayaan pada titik permulaan dan penamat trajektori cas.
Voltan antara dua titik (U) adalah sama dengan beza keupayaan antara titik-titik ini
dan adalah sama dengan kerja medan dalam menggerakkan cas unit.
HUBUNGAN ANTARA KEKUATAN BIDANG DAN POTENSI PERBEZAAN
Semakin kurang potensi perubahan di sepanjang segmen laluan, semakin rendah kekuatan medan.
Ketegangan elektrik bidang diarahkan ke arah penurunan potensi.
PERMUKAAN EQUIPOTENSIAL
- permukaan, semua titik yang mempunyai potensi yang sama
untuk medan homogen .............................................. ..untuk caj medan mata
- kapal terbang................................................ ... ................sfera sepusat
Terdapat permukaan yang sama pada mana-mana konduktor dalam medan elektrostatik,
kerana garisan daya adalah berserenjang dengan permukaan konduktor.
Semua titik di dalam konduktor mempunyai potensi yang sama (=0).
Voltan di dalam konduktor = 0, yang bermaksud beza keupayaan di dalam = 0.
KAPASITI ELEKTRIK
- mencirikan keupayaan dua konduktor untuk mengumpul cas elektrik.
- tidak bergantung pada q dan U.
- bergantung kepada dimensi geometri konduktor, bentuknya, kedudukan relatif,
sifat elektrik medium antara konduktor.
Unit SI: (F - farad)
KAPASITOR
Peranti elektrik yang menyimpan cas
(dua konduktor dipisahkan oleh lapisan dielektrik).
di mana d adalah banyak saiz yang lebih kecil konduktor.
Jawatan pada gambar rajah elektrik:
Seluruh medan elektrik tertumpu di dalam kapasitor.
Caj kapasitor ialah nilai mutlak cas pada salah satu plat kapasitor.
Jenis-jenis kapasitor:
1. mengikut jenis dielektrik: udara, mika, seramik, elektrolitik
2. mengikut bentuk plat: rata, sfera.
3. mengikut kapasiti: malar, berubah-ubah (boleh laras).
Kemuatan elektrik bagi kapasitor rata
di mana S ialah luas plat (penyaduran) pemuat
d - jarak antara plat
eo - pemalar elektrik
e - pemalar dielektrik dielektrik
Termasuk kapasitor dalam litar elektrik
selari..........................dan................... ... ............. konsisten
Kemudian C adalah biasa untuk
Sambungan selari................................................ .........Apabila disambung secara bersiri
. 
..................................................... 
TENAGA KAPASITOR BERCAS
Kapasitor ialah sistem badan bercas dan mempunyai tenaga.
Tenaga mana-mana kapasitor:
di mana C ialah kemuatan pemuat
q - cas kapasitor
U - voltan pada plat kapasitor
Tenaga pemuat adalah sama dengan kerja yang dilakukan oleh medan elektrik apabila plat pemuat dirapatkan,
atau sama dengan kerja yang diperlukan untuk memisahkan cas positif dan negatif semasa mengecas kapasitor.
TENAGA MEDAN ELEKTRIK KAPASITOR
Tenaga kapasitor adalah lebih kurang sama dengan kuasa dua voltan elektrik. medan di dalam kapasitor.
Ketumpatan tenaga elektrik medan kapasitor:
UNDANG-UNDANG ARUS DC
Elektrik- pergerakan tertib zarah bercas (elektron atau ion bebas).
Dalam kes ini, elektrik dipindahkan melalui keratan rentas konduktor. cas (semasa pergerakan haba zarah bercas, jumlah cas elektrik yang dipindahkan = 0, kerana cas positif dan negatif diberi pampasan).
Arahan e-mel semasa- ia diterima secara konvensional untuk mempertimbangkan arah pergerakan zarah bercas positif (dari + ke -).
Tindakan e-mel arus (dalam konduktor):
terma- memanaskan konduktor (kecuali superkonduktor);
kimia - hanya muncul dalam elektrolit Bahan yang membentuk elektrolit dilepaskan pada elektrod;
magnetik(utama) - diperhatikan dalam semua konduktor (pesongan jarum magnet berhampiran konduktor dengan arus dan kesan daya arus pada konduktor bersebelahan melalui medan magnet).
Umat manusia mengetahui bahawa cas elektrik wujud di alam semula jadi sejak zaman ahli falsafah semula jadi Yunani purba, yang mendapati bahawa kepingan ambar, jika digosok dengan bulu kucing, mula menolak antara satu sama lain. Hari ini kita tahu bahawa cas elektrik, seperti jisim, adalah salah satu sifat asas jirim. Tanpa pengecualian, semua zarah asas yang membentuk alam semesta material, mempunyai satu atau satu lagi cas elektrik - positif (seperti proton dalam nukleus atom), neutral (seperti neutron daripada nukleus yang sama) atau negatif (seperti elektron yang membentuk kulit luar nukleus atom dan memastikan neutraliti elektriknya secara keseluruhan) .
Salah satu teknik yang paling berguna dalam fizik ialah mengenal pasti sifat agregat (jumlah) sistem yang tidak berubah dengan sebarang perubahan dalam keadaannya. Sifat-sifat tersebut, dari segi saintifik, adalah konservatif, kerana mereka berpuas hati undang-undang pemuliharaan. Mana-mana undang-undang pemuliharaan adalah untuk menyatakan fakta bahawa dalam keadaan tertutup (dalam erti kata ketiadaan lengkap "kebocoran" atau "resit") yang sepadan kuantiti fizikal) sistem konservatif kuantiti sepadan yang mencirikan sistem secara keseluruhan tidak berubah dari semasa ke semasa.
Caj elektrik secara tepat tergolong dalam kategori ciri konservatif sistem tertutup. Jumlah algebra bagi cas elektrik positif dan negatif - bersih jumlah caj sistem- tidak berubah dalam apa jua keadaan, tidak kira apa proses yang berlaku dalam sistem. Khususnya, apabila tindak balas kimia, elektron valens bercas negatif boleh diagihkan semula dalam apa jua cara di antara kulit luar atom yang membentuk ikatan kimia pelbagai bahan- sama ada jumlah cas negatif elektron mahupun jumlah cas positif proton dalam nukleus dalam sistem kimia tertutup tidak akan berubah. Dan ini hanyalah contoh paling mudah, kerana semasa tindak balas kimia tidak ada transmutasi proton dan elektron itu sendiri, akibatnya bilangan caj positif dan negatif dalam sistem boleh dikira dengan mudah.
Dengan lebih tenaga yang tinggi, bagaimanapun, zarah asas bercas elektrik mula berinteraksi antara satu sama lain, dan menjadi lebih sukar untuk memantau pematuhan dengan undang-undang pemuliharaan cas elektrik, tetapi ia juga dipenuhi dalam kes ini. Contohnya, semasa tindak balas pereputan spontan neutron terpencil, satu proses berlaku yang boleh diterangkan dengan formula berikut:
di mana p ialah proton bercas positif, n ialah neutron bercas neutral, e ialah elektron bercas negatif, dan v ialah zarah neutral yang dipanggil neutrino. Adalah mudah untuk melihat bahawa dalam kedua-dua bahan permulaan dan produk tindak balas jumlah cas elektrik adalah sifar (0 = (+1) + (-1) + 0), tetapi dalam kes ini terdapat perubahan. jumlah nombor zarah bercas positif dan negatif dalam sistem. Ini adalah salah satu tindak balas pereputan radioaktif di mana undang-undang pemuliharaan jumlah algebra cas elektrik dipenuhi walaupun terdapat pembentukan zarah bercas baru. Proses sedemikian adalah ciri interaksi antara zarah asas, di mana zarah dengan cas elektrik lain dilahirkan daripada zarah dengan cas elektrik yang sama. Jumlah cas elektrik sistem tertutup, dalam apa jua keadaan, kekal tidak berubah.
Caj elektrik. Undang-undang pemuliharaan caj. undang-undang Coulomb. Kekuatan medan
Elektrostatik ialah bahagian kajian elektrik di mana interaksi dan sifat sistem cas elektrik pegun berbanding rangka rujukan inersia yang dipilih dikaji. Terdapat dua jenis cas elektrik - positif dan negatif. Daya interaksi antara jasad atau zarah, yang disebabkan oleh cas elektrik jasad atau zarah ini, dipanggil daya elektrostatik. Caj elektrik titik ialah badan bercas, bentuk dan dimensinya tidak penting dalam masalah ini. Caj elektrik mana-mana sistem jasad terdiri daripada nombor integer cas asas, lebih kurang sama dengan 1.6·10 –19 C.
Undang-undang pemuliharaan cas elektrik
Jumlah algebra bagi cas elektrik jasad atau zarah yang membentuk sistem terpencil elektrik tidak berubah semasa sebarang proses yang berlaku dalam sistem ini.
Daya interaksi elektrostatik badan bercas mematuhi undang-undang Coulomb yang telah ditetapkan secara eksperimen. Oleh itu, mereka sering dipanggil kuasa Coulomb.
hukum Coulomb
Daya interaksi elektrik antara dua titik cas elektrik yang terletak di dalam vakum adalah berkadar terus dengan hasil darab cas ini, berkadar songsang dengan kuasa dua jarak antara cas dan diarahkan sepanjang garis lurus yang menyambungkan cas (Rajah 1.1).
,
di mana e 0 =8.85·10 -12 F/m ialah pemalar elektrik.
Mana-mana badan bercas boleh dianggap sebagai sistem caj mata. Oleh itu, daya elektrostatik yang mana satu jasad bercas bertindak ke atas jasad lain adalah sama dengan jumlah geometri daya yang dikenakan ke atas semua cas elektrik titik jasad kedua oleh setiap cas titik jasad pertama.
Interaksi antara zarah atau jasad bercas elektrik yang bergerak secara sewenang-wenangnya berbanding dengan kerangka rujukan inersia dijalankan melalui medan elektromagnet, yang merupakan gabungan dua medan yang saling berkaitan - elektrik dan magnet. Ciri medan elektrik, yang membezakannya daripada medan fizikal lain, ialah ia bertindak ke atas cas elektrik (zarah atau jasad bercas) dengan daya yang tidak bergantung pada kelajuan cas. asas ciri kuantitatif Medan elektrik ialah vektor kekuatan medan elektrik, yang merupakan ciri dayanya.
Kekuatan medan elektrik sama dengan daya yang dikenakan oleh medan pada cas titik unit positif yang diletakkan pada titik tertentu dalam medan, V/m.
Daya yang dikenakan oleh medan elektrik pada cas elektrik titik sewenang-wenang yang diletakkan di dalamnya q: = q, di manakah voltan di lokasi cas q untuk medan yang diherotkan oleh caj ini, i.e. V kes am, berbeza daripada medan yang wujud sebelum memasukkan caj ke dalamnya q.
