Elektrostatika. Konspektas

Ištrauka

Elektrostatika.
Elektros krūviai ir jų sąveika. Kulono dėsnis
Elementariųjų dalelių – protonų krūvis vadinamas teigiamuoju, o elektronų krūvis -
neigiamuoju. Protonas – p, Elektronas - e
Elektros krūviams galioja adityvumo principas: sudėtingų medžiagos dalelių (atomų,
molekulių) ar kūno elektros krūvis yra lygus jį sudarančių elektringųjų dalelių krūvių
algebrinei sumai.
Egzistuoja minimalus krūvis, vadinamas elementariuoju, kurį turi visos elektringosios
elementariosios dalelės.
Elektronas (e) – stabili elementarioji dalelė (m = 9,1094·10-31kg; e = 1,6022·10-19C)
Neutraliame (nejonizuotame) atome elektronų skaičius lygus protonų skaičiui
Protonas (p) - stabili dalelė, turinti teigiamą krūvį (q = 1,602 · 10−19C; m =1,6726 · 10−27 kg).
Vandenilio izotopo atomo branduolys sudarytas iš vieno protono.
Bet kurio įelektrinto kūno krūvis:
q= N · e N – elektronų perteklius ar jų stygius kūne;
e = 1,6022·10-19C.
Įelektrintą kūną, kurio matmenys labai maži, palyginus su atstumu iki kitų įelektrintų
kūnų, su kuriais jis sąveikauja vadiname taškiniu krūviu.
Kulono dėsnis:
dviejų taškinių elektros krūvių elektrostatinės sąveikos jėgos modulis yra tiesiogiai
proporcingas tų krūvių sandaugai ir atvirkščiai proporcingas atstumo tarp jų kvadratui.
K vertė tarptautinėje vienetų sistemoje SI yra šitokia: elektrostatinė konstanta
Kulono dėsnis: Dydis ε, apibūdinantis aplinkos įtaką krūvių sąveikai, vadinamas
aplinkos santykine dielektrine skvarba.
Vakuumo ε = 1.
Kai taškiniai elektros krūviai sąveikauja vakuume, tai ε parodo, kiek kartų taškinių
krūvių sąveikos jėga vakuume yra didesnė už sąveikos jėgą aplinkoje.
Sąveikos jėgoms galioja superpozicijos principas : kiekvieną krūviu q įelektrintą
materialųjį tašką veikiančių elektrostatinių jėgų atstojamoji yra lygi jį veikiančių atskirų
jėgų geometrinei sumai.
Superpozicijos principas:
2. Elektrinis laukas
Elektros krūvių sąveiką perduodanti aplinka vadinama elektriniu lauku
Nejudančių elektros krūvių kuriamas laukas vadinamas elektrostatiniu.
Krūvio elektrinis laukas – materialus, jis nenutrūksta erdvėje ir veikia kitus elektros krūvius. Jį
galima aptikti įnešus tiriamąjį erdvės tašką bandomąjį krūvį.
Elektrinis laukas gali būti sukurtas ir vakuume, ir medžiagoje.
Svarbiausia elektrinio lauko savybė – jis veikia tam tikra jėga elektros krūvius.
Pagrindinė elektrostatinio lauko charakteristika yra lauko stipris ir žymimas raide E.
Elektrinio lauko stipris skaitine reikšme lygus jėgai, kuria laukas veikia tame taške esantį vieneto
didumo teigiamą krūvį, ir nukreiptas šios jėgos veikimo kryptimi: