Електростатика

от Уикипедия, свободната енциклопедия

Електростатика е дял от физиката, разглеждащ взаимодействията между непроменящи се (статични) електрически заряди. В общия случай зарядите почти винаги са променливи, но могат да бъдат разглеждани като статични във всеки фиксиран момент и моментното им състояние се подчинява на законите на електростатиката.

Табела за ремонт

Тази статия се нуждае от подобрение.

Необходимо е: 1. Преглед на статията от някой, който знае поне дефиницията. 2. уики-форматиране, работещо на всеки browser. . Ако желаете да помогнете на Уикипедия, просто щракнете на редактиране и нанесете нужните корекции.


Съдържание

[редактиране] Електрическо поле и електрически сили

Електрическите сили са една от фундаменталните - градивни или основополагащи сили на природата. Съществуването на тези сили се доказва чрез множество експерименти посредством заредени с електрически заряди тела. Най-лесният пример е да заредите пластмасов гребен при допир до косата и след това да привлечете малки късове от хартия. Електрическите сили са причина и за явления като светкавиците, магнитното привличане и отблъскване, радиовълните. Според много от хипотезите светлината е вид електромагнитна вълна.


[редактиране] Закон на Кулон

През 1785 г. Шарл Кулон установява закона за силата на привличане между две заредени електрически частици. Електрическата сила има две основни свойства: 1.Силата е обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между частиците. 2.Силата е пропорционална на произведението от зарядите на частиците.

Силата е притегателна когато зарядите са с обратен знак и отблъскваща при заряди от еднакъв тип.


F=k.{q_1.q_2\over {r^2}}
F- Сила на привличане или отблъскване
k - електростатична константа или константа на Кулон
q1, q2 - заряди на частиците
r - разстояние между частиците
Константата на Кулон к= 8,9875 .109N.m2 / C2 може да бъде представена още като к= 1\over 4\pi\epsilon _0

-където ε0 е известно като диелектрична проницаемост на вакума и има стойност:

ε0 = 8,8542.10 − 12C2 / N.m2

Най-малкият познат заряд е зарядът на електрона или на протона. Той има стойност:

| e | = 1,60219,10 − 19C

[редактиране] Движение на заряд в хомогенно електрическо поле

Движението на електрически заредена частица в електростатично поле може да се опише най-просто като аналогия на движението на тяло в гравитационно поле. В гравитационно поле действа силата на гравитация -G , докато в електрическо поле действа силата на електростатично привличане или отблъскване - F . По аналогия с гравитационните сили електрическото поле се описва чрез Втория закон на Нютон:

F = m.a = q.E

m - маса на заредената частица

a= {{q.E}\over m } - ускорение на заредена частица


Ако разгледаме движение на такава частица в хомогенно електрическо поле, където Е = константа, виждаме че ускорението е константа - равноускорително движение по посоката на електрическото поле.



[редактиране] Енергия на електрическото поле

Положителен заряд q с маса m се намира в хомогенно електрическо поле E. Разглеждаме движение по оста х.

\vec E = const.
q,   \vec v
+++ _______\vec \oplus_____________----
x


x -x_0 = v_0.t + {1 \over 2}.a.t^2
v = v0 + a.t
v^2=v_0^2 +2a(x-x_0)
В случай че x0 = 0,v0 = 0 получаваме:
x={1 \over 2}.a.t^2={q.E \over m}.t^2
v=a.t = {q.E \over m}.t

v^2 = 2ax ={2q.E \over m}.x

Да пресметнем кинетическата енергия на заредената частица;

K={1 \over 2}mv^2= q.E.x

Абсолютно същият резултат се получава ако пресметнем кинетическата енергия като работата, извършена от електрическото поле за ускоряване на заряда:

\triangle K = W, K - кинетична енергия, W- работа на полето
W = F.x = q.E.x

Връзки:

Основна рубрика: Физика