Електростатика. Постійний струм

3  ЕЛЕКТРОСТАТИКА. ПОСТІЙНИЙ СТРУМ

                                                   Основні формули

      Закон Кулона  

F = ,  

де F - сила взаємодії між точковими зарядами Q₁  і Q_2;

     r - відстань між ними;

     e - відносна діелектрична проникність;

     e_о- електрична стала.

Напруженість електричного поля і потенціал

;       j = Е_n/Q , 

де Е_n - потенціальна енергія точкового позитивного заряду Q, який знаходиться в даній точці поля ( при умові, що потенціальна енергія заряду у нескінченості дорівнює нулю).

Сила, діюча на точковий заряд, який знаходиться в електричному полі, і потенціальна енергія цього заряду

        E_n= Q j

Напруженість і потенціал поля, яке створюється кількома точковими зарядами (принцип суперпозиції електричних полів)

;      ,

де Е_і, j_і - напруженість і потенціал в даній точці поля, створюваного і-м зарядом.

Напруженість і потенціал поля, створюваного точковим зарядом

E = ;,

де  r - відстань від заряду Q до точки, в якій визначаються напруженість і потенціал.

Напруженість і потенціал поля, яке створює заряджена провідна сфера радіусом  R  на відстані  r  від центра сфери

                           а)  Е = 0;     ,          (якщо r< R) ;

б) ;,     (якщо  r = R);

в) ;   ,     (якщо   r > R);

де Q - заряд сфери.

Лінійна густина заряду і поверхнева густина заряду

t =  Q / ;      s  = Q/S 

Напруженість поля, створюваного нескінченною прямою рівномірно зарядженою лінією або нескінченно довгим циліндром

,  де  r -  відстань від осі циліндра до точки, в якій визначається напруженість.

Напруженість поля, створюваного нескінченною рівномірно зарядженою площиною                              .

Співвідношення між напруженістю поля і потенціалом

а)    або       )

(в загальному випадку)

або

б) E = (j₁-j₂)/d    ( в випадку однорідного поля)

Електричний момент диполя

Р = (Q)  . ,          де Q – заряд;  

  -  плече диполя.

Робота перемішення заряду Q в електричному  полі з точки  з потенціалом j₁

в точку з потенціалом  j₂                                                                                                          А = Q (j₁-j₂)

Електроємність            або  С =,             

де j - потенціал провідника (при умові, що в нескінченності потенціал провідника дорівнює нулю);