Некоторые замечания к теоретическому материалу. Вопросы для подготовки к занятию.

Вопросы для подготовки к занятию.

1. Перечислите и поясните основные свойства элек­трического заряда.

2. В каких единицах измеряется электрический заряд, напряженность электрического поля и его потенциал в системе СИ?

3. Какими величинами характеризуется макроско­пический непрерывным образом распределенный заряд?

4. Что понимается под словами «точечный заряд»?

5. Сформулируйте, запишите и поясните закон Кулона.

6. Что такое электрическое поле?

7. Дать определения напряженности и потенциала электрического поля? Каков их физический смысл?

8. Запишите формулы для напряженности и потенциала поля точечного заряда и поясните входящие в них величины.

Некоторые замечания к теоретическому материалу.

Электрический заряд обладает рядом важных свойств:

1) его значение не зависит от выбора инерциальной системы отсчета (перенос электри­ческого заряда из одной системы отсчета в другую не изменяет его величины и знака);

2) он адди­тивен (общий заряд системы тел равен алгебраи­ческой сумме зарядов всех тел системы);

3) заряд подчиняется закону сохранения: алгебраическая сумма зарядов в изолированной системе остается постоянной;

4) заряд макротела дискретен, т.е. всегда кратен элементарному заряду, численно равному е= 1,6022×10^-19 Кл (заряд электрона ).

Согласно теории близкодействия взаимодействие электрических зарядов опосредовано: один заряд создает в окружающем его пространстве электрическое поле (частная форма электромагнитного поля), которое действует на второй заряд, находящийся в поле первого заряда.

Взаимодействие заряда с полем ха­рактеризуется двумя величинами: силой, с которой поле действует на заряд и потенциальной энергией заряда по отношению к полю. Обе эти величины характеризуют именно систему – поле и находящийся в нем заряд. Поэтому их математические выражения содержат как характеристики источников поля, т.е. заряженных тел создающих данное поле, так и величину заряда, введенного в это поле. Таким образом, при решении задач важно различать, какой заряд создает поле, а какой лишь помещается в него, испытывая на себе силовое воздействие этого поля.

Напряжен­ность – основная векторная характеристика электри­ческого поля, равная силе, действующей на единичный положительный точечный заряд, помещенный в данную точку поля, и направленная в сторону действия этой силы. Электрическое поле считается заданным, если известна в каждой точке пространства величина и на­правление вектора . При этом все остальные харак­теристики электрического поля могут быть вычислены через напряженность.

Потенциал, как и потен­циальная энергия, в общем виде определен с точностью до произвольной аддитивной постоянной. Говорить об определенном значении потенциала возможно лишь после выбора начала отсчета: выбирается точка, в которой потенциал принимается равным нулю («нулевая точка»). Такая процедура на­зывается нормировкой потенциала. После нормировки потенциал любой точки поля становится равным работе, совершаемой полем при перемещении единичного то­чечного положительного заряда из данной точки в нулевую точку.

Если источники электрического поля имеют конечные размеры, то нулевую точку целесооб­разно выбирать в бесконечности, поскольку при этом произвольная постоянная обращается в ноль и формула для потенциала принимает наиболее простой вид. Если же источники поля имеют бесконечные размеры, то в расчетах потенциала появляются расходящиеся интег­ралы. В этом случае нулевая точка обычно выбирается на конечном расстоянии от источников поля. Такая ситуация имеет место, например, при расчетах элект­рических полей, создаваемых бесконечной заряженной нитью и бесконечной заряженной плоскостью.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: