Закон Кулона. Электрический заряд. Закон сохранения заряда

I. Электростатика

Лекция 1.

Электрический заряд. Закон сохранения заряда

Имеются два вида электрических зарядов, условно называемых положительными и отрицательными.

Наименьшую величину заряда е = 1,60219×10 ^–19 Кл имеет элементарный заряд.

Носителем положительного элементарного заряда является, например, протон - элементарная частица, входящая в состав ядра атома и имеющая заряд +е. Носителем отрицательного элементарного заряда - электрон. Его заряд -е.

Величина любого заряда кратна элементарному q = Ne, где N — целые числа.

При электризации, например, трением, оба тела заряжаются разноименно: одно — положительно, а другое — отрицательно, т.е, одно тело теряет электроны, а другое приобретает их.

Если рассмотреть изолированную систему, через поверхность которой заряды не проходят, то можно утверждать: "АЛГЕБРАИЧЕСКАЯ СУММА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ В ИЗОЛИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ ЕСТЬ ВЕЛИЧИНА ПОСТОЯННАЯ", т.е.

- закон сохранения

Электрического заряда.

Закон Кулона

Он справедлив для точечных зарядов.

Точечным зарядом называется заряженное тело, размерами которого можно пренебречь по сравнению с расстояниями от него до других заряженных тел. Кулон в 1785 г. экспериментально установил, что: "СИЛА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДВУХ НЕПОДВИЖНЫХ ТОЧЕЧНЫХ ЗАРЯДОВ ПРОПОРЦИОНАЛЬНА ВЕЛИЧИНАМ ЭТИХ ЗАРЯДОВ И ОБРАТНО ПРОПОРЦИОНАЛЬНА КВАДРАТУ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ НИМИ", т.е.

, (1)

где в СИ коэффициент Ф / м — электрическая постоянная.

k = 9×10⁹ м/Ф, или (Н·м² )/Кл².

ε –диэлектрическая проницаемость среды (для вакуума ε=1)

Закон Кулона можно выразить в векторной форме:

, (2)

Принцип суперпозиции