Закон Кулона

1.  Закон Кулона: Сила взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме направлена вдоль прямой, соединяющей эти заряды, пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Она является силой притяжения, если знаки зарядов разные, и силой отталкивания, если эти знаки одинаковы.

где   — сила, с которой заряд 1 действует на заряд 2;   — величина зарядов;   — радиус-вектор (вектор, направленный от заряда 1 к заряду 2, и равный, по модулю, расстоянию между зарядами —  );   — коэффициент пропорциональности.

 

2. Напряжённость электри́ческого по́ля — векторная физическая величина, характеризующая электрическое поле в данной точке и численно равная отношению силы   действующей на неподвижный[1] точечный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда  :

Размерность LMT−3I−1

3.  Напряженность поля точечного заряда равняется

Е=k*q /е* r^2. ( E -напряженность поля точечного заряда, k -постоянный коэффициент=9*10^9H*м^2 / Кл^2, q - модуль заряда, r -расстояние от заряда, e(эпсилон) - диэлектрическая проницаемость среды ( для вакуума и воздуха=1, для остальных - в таблице).

4. определение линиям напряженности электрического поля

Линией напряженности электрического поля называется линия, касательная к которой в каждой точке совпадает с вектором напряженности 

Линии напряженности электростатического поля начинаются на положительных электрических зарядах и кончаются на отрицательных электрических зарядах или уходят в бесконечность.

5. принцип суперпозиции  электрических полей.

Взаимодействие между двумя частицами не изменяется при внесении третьей частицы, также взаимодействующей с первыми двумя.

6. Чему равняется  потенциальная энергия взаимодействия  двух точечных зарядов?

Потенциальная энергия взаимодействия двух точечных зарядов равна  
Wп= k* q1q2/r 
7. Электростатический потенциа́л (см. также кулоновский потенциал) — скалярная энергетическая характеристикаэлектростатического поля, характеризующая потенциальную энергию, которой обладает единичный положительный пробный заряд, помещённый в данную точку поля. Единицей измерения потенциала в Международной системе единиц (СИ) является вольт (русское обозначение: В; международное: V), 1 В = 1 Дж/Кл

8. работа сил электростатического поля по перемещению заряда равняется

Элементарная работа, совершаемая силой F при перемещении точечного электрического заряда qпр на отрезке пути dl, по определению равна

где F=qnpE - сила, действующая на заряд qпр в точке поля с напряженностью E, a - угол между векторами E и dl.

Работа сил поля при перемещении пробного заряда qпр из точки a в точку b равна

9. Как связаны напряженность электростатического поля и его потенциал?

Напряженность в какой-либо точке поля равна скорости изменения потенциала в этой точке, взятой с обратным знаком.

10. Чему равняется  потенциал точечного заряда?

u=-Q/(4*i*e*e0*R);  где e0=8,85*10^-12;

11. Теорема о циркуляции 

циркуляция вектора напряжённости электростатического поля по любому замкнутому контуру равна нулю.

12.  Теорема Гаусса: 
Поток вектора напряженности электростатического поля   через произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядов, расположенных внутри этой поверхности, деленной на электрическую постоянную ε0.

 

13. Поляризация

Поляризация диэлектриков — явление, связанное с ограниченным смещением связанных зарядов в диэлектрике или поворотом электрических диполей, обычно под воздействием внешнего электрического поля, иногда под действием других внешних сил или спонтанно.

1. Электронная — смещение электронных оболочек атомов под действием внешнего электрического поля. Самая быстрая поляризация (до 10−15 с). Не связана с потерями.
2. Ионная — смещение узлов кристаллической структуры под действием внешнего электрического поля, причем смещение на величину, меньшую, чем величинапостоянной решетки. Время протекания 10−13 с, без потерь.
3. Дипольная (Ориентационная) — протекает с потерями на преодоление сил связи и внутреннего трения. Связана с ориентацией диполей во внешнем электрическом поле.
4. Электронно-релаксационная — ориентация дефектных электронов во внешнем электрическом поле.
5. Ионно-релаксационная — смещение ионов, слабо закрепленных в узлах кристаллической структуры, либо находящихся в междуузлие.
6. Структурная — ориентация примесей и неоднородных макроскопических включений в диэлектрике. Самый медленный тип.
7. Самопроизвольная (спонтанная) — благодаря этому типу поляризации у диэлектриков, у которых он наблюдается, поляризация проявляет существенно нелинейные свойства даже при малых значениях внешнего поля, наблюдается явление гистерезиса. Такие диэлектрики (сегнетоэлектрики) отличаются очень высокими значениями диэлектрической проницаемости (от 900 до 7500 у некоторых видов конденсаторной керамики). Введение спонтанной поляризации, как правило, увеличивает тангенс угла потерь материала (до 10−2)
8. Резонансная — ориентация частиц, собственные частоты которых совпадают с частотами внешнего электрического поля.
9. Миграционная поляризация обусловлена наличием в материале слоев с различной проводимостью, образованию объемных зарядов, особенно при высоких градиентах напряжения, имеет большие потери и является поляризацией замедленного действия.

14. Диэлектрическая проницаемость 
Диэлектри́ческая проница́емость среды — физическая величина, характеризующая свойства изолирующей (диэлектрической) среды и показывающая зависимость электрической индукции от напряжённости электрического поля.

(Она показывает, во сколько раз взаимодействие между зарядами в однородной среде меньше, чем в вакууме)

15. Электрическое смещение  — векторная величина, равная сумме вектора напряжённости электрического поля и вектора поляризации (Кл/м2).

16.

17. Сегнетоэлектриками называют кристаллические вещества, обладающие рядом необычных диэлектрических свойств, и в первую очередь способностью к самопроизвольной электрической поляризации, которая может возникать даже в отсутствие внешнего поля.