Закон збереження електричного заряду виконується навіть тоді, коли не зберігається кількість частинок: частинки можуть гинути при анігіляції або народжуватися. Але при цьому народжуються або гинуть вони парами, тому сумарний електричний заряд системи лишається незмінним.
Закон Кулона: модуль кожної з двох сил взаємодії двох точкових зарядів прямо пропорційний числовим значенням зарядів і обернено пропорційний квадрату відстані між ними.
Якщо заряди взаємодіють не в вакуумі (чи в повітрі) а в диелектрику, то в знаменнику формули Кулона присутня диелектрична проникність ε. Для цього випадку і в найбільш розгорнутому вигляді формула Кулона записується так:
Електричне поле. Напруженість електричного поля. Принцип суперпозиції полей.
Провідники в електричному полі. Диелектрики в електричному полі. Диелектрична проникність речовин.
Робота електричного поля при переміщенні заряду. Потенціал. Різниця потенціалів.. Зв`язок між напругою і напруженістю однорідного електричного поля.
Робота поля при переміщенні електричного заряду
Зв`язок між напругою і напруженістю
Нехай заряд q рухається в напрямі напруженості однорідного поля Е з точки1у точку 2, розміщену на відстані Δd від точки 1. Електростатичне поле виконує роботу:
А= qЕ Δd.
Цю роботу можна виразити через різницю потенціалів у точках 1 та 2:
А = q(φ1 – φ2) = qU.
Прирівнявши вирази для роботи, визначимо модуль вектора напруженості поля:
(1)
Ця формулапоказує: чим менше змінюється потенціал на відстані Δd, тим менша напруженість електростатичного поля; якщо потенціал не змінюється зовсім, то напруженість поля дорівнює нулю.
Оскільки під час переміщення додатного заряду в напрямі вектора напруженості Е електростатичне поле виконує додатну роботу
А = q(φ1 – φ2), то потенціал φ1 більший за потенціал φ2. Отже, напруженість електростатичного поля напрямлена в бік зміщення потенціалу.
Одиницю напруженості електричного поля в одиницях СІ встановлюють використовуючи формулу (1).
Напруженість електричного поля дорівнює одиниці, якщо різниця потенціалів між двома точками на відстані 1 м в однорідному полі дорівнює 1 В. Цю одиницю називають вольт на метр (В/м).
Електрична ємність провідника С чисельно дорівнює заряду, надання якого провіднику збільшує потенціал будь-якої його точки на 1 вольт:
Для будь-яких двох провідників: ,де φ1 – φ2 різницяпотенціалів цих провідників. [C] = Ф (фарад) = 1 Кл/В. 1Ф – дуже велика ємність. На практиці користуються частинами фарада: мкФ = 10 -6Ф, пФ = 10 -12Ф.
Для одержання великої ємності треба до даного провідника наблизити другий провідник, а між ними ввести диелектрик; така система при зарядці накопичить великий заряд. Це пояснюється накладанням на поле данного провідника поля, наведеного у другому провіднику, і поля поляризованого діелектрик. При цьому потенціал системи, що заряджається ( а отже й надання системі нових порцій заряду), зменшується порівняно з випадком зарядки поодинокого провідника, тобто відбувається збільшення ємності.