Работа поля по перемещению заряда. Потенциальный характер эл. поля.

Взаимодействие зарядов. Сила Кулона.

Заряженные тела взаимодействуют друг с другом. Одноименные заряды (+ и+; - и -) отталкиваются, разноименные — притягиваются.

Сила с которой взаимодействуют точечные заряды —сила Кулона.

Точечный заряд– это заряд геометрическими размерами которого можно пренебречь и считать, что он сосредоточен в одной точке..

Сила Кулона вычисляется по формуле

F = k · (q₁ · q₂) / r²

где q₁, q₂ – модули зарядов,

r – расстояния между зарядами,

k – коэффициент пропорциональности.

Для вакуума k_вакуума = 9 * 10⁹ Н*м/Кл².

Для вещества коэффициент пропорциональности k=k_вакуума/ε,

где ε — диэлектриыческая проницаемость вещества, показывает во сколько раз электрическое взаимодействие в веществе отличается от вакуума.

Формулировка:

Сила взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорциональная произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Направлена сила Кулона вдоль прямой соединяющей центры зарядов.

Электрическое поле и его напряженность.

Электрическое поле– возникает вокруг любых зарядов или заряженных тел и действует на заряды или заряженные тела.

Главная характеристика электрического поля — напряженность.

Напряженность- это силовая характеристика электрического поля.

Напряженность равна силе, действующей со стороны поля на единичный положительный заряд, в данной точке поля.

Вычисляется по формуле

q – заряд на который действует сила со стороны электрического поля

F- сила, с которой электрическое поле действует на заряд

Напряженность эл.поля точечного заряда вычисляется по фориуле

где q – заряд

k – коэффициент пропорциональности,

r – расстояния между зарядами.

Графически электрическое поле изображается с помощью линий напряженности.

Линии напряженности эл.поля — это линии касательная к которым в каждой точке совпа-дает с вектором напряженности. Направлены линии от плюса к минусу.

Однородное поле – это поле, для которого напряженность во всех точках одинакова по величине и направлению.

Работа поля по перемещению заряда. Потенциальный характер эл. поля.

Работа равна произведению силы на перемещение и на косинус угла между ними. А= F*S*cos 𝛂

Работу совершает электрическое поле, поэтому F=q E и работа А=q E d

d- это расстояние, которое заряд проходит вдоль линий напряженности.

Для характеристики энергии заряда в электрическом поле используется потенциал.

Потенциал – это работа, которую совершает электрическое поле при удалении заряда в 1 кулон из данной точки на бесконечность.

Потенциал точечного заряда

где к- коэффициент пропорциональности

q - заряд

r - расстояние от заряда до точки

Используя формулу потенциала можно записать формулу для работы в виде

Разность потенциалов также называют напряжением

Напряжение это разность потенциалов между двумя точками в электрической цепи.

Электрическое поле называется потенциальным, потому что его работа не зависит от формы траектории. Работа такого поля по замкнутой траектории равна нулю.