Подготовьтесь к сдаче ЕГЭ интересно и эффективно!
Что такое электростатика и что она изучает? Основные формулы?
1341

Что такое электростатика и что она изучает? Основные формулы?

Содержание:





Электричество и электрические заряды (ЭЗ) изучает несколько разделов физики. Один занимается статическим электричеством, другой – движущимися зарядами. В публикации кратко рассказано, что изучает электростатика, раскрыты основные понятия и формулы раздела физики. Также описан адаптированный закон сохранения энергии.

Основы и теория электростатики

Электростатика – это раздел науки об электричестве в физике, который изучает взаимодействие неподвижных зарядов, описывает протекающие с их участием явления. Слово происходит из греческого языка, переводится как «неподвижный янтарь». Причём здесь красивая ископаемая смола? Люди издревле заметили особенность «золотого камня» притягивать к себе лёгкие предметы вроде перьев, листов бумаги.

Объяснить явление смогли лишь в XVIII веке. Оно возникает благодаря взаимодействию между статичными ЭЗ и описывается сформулированным Шарлем Кулоном законом. Основной закон электростатики гласит: модуль силы взаимодействия между точечными зарядами в физическом вакууме напрямую зависит от значения их зарядов, обратно пропорционален квадрату расстояния, на которое те разнесены. 

Fе = kq1+q2r2 где:

  •  Fe – сила Кулона;
  •  k – коэффициент пропорциональности в электростатике/физике;
  •  q1 и q2 – величины зарядов;
  •  r – расстояние.

k = 9 * 109 (Н*м2/ Кл2). С электрической постоянной их связывает выражение: k = 1 / 4πε0.

При использовании электрической постоянной правило Кулона трансформируется:

Fе = 14π0 * q1+q2r2.

Сила взаимодействия направлена вдоль соединяющей элементарные частицы линии.

Несмотря на мизерность возникающих между электронами и протонами сил, они взаимодействуют на 36 порядков (единица с 36 нулями) сильнее, чем возникающая между частицами сила притяжения.

Что такое электростатика и что она изучает? Основные формулы?



Электростатика: формулы

Рассмотрим основополагающие формулы электростатики, применяемые для проведения вычислений.

Величина ЭЗ: q = ne; где:

  •  n – количество частичек;

  •  e – значение заряда электрона.

Диэлектрическая проницаемость среды:

ε = Fвак / Fокр, здесь: Fвак и Fокр – силы взаимодействия в вакууме и окружающей среде.

Напряженность поля: E = F / q, F-сила поля, q-его заряд.

Сила поля точечного ЭЗ в вакууме: E = kq0 / r2, где:

  •  q0 – заряд частицы.

Сила поля заряженной частицы в среде: E = kq/ r2.

Работа, совершаемая в электрическом поле при перемещении заряженной частички: A = F * Δd, здесь: Δd – дистанция перемещения, иногда обозначается l.



Примеры явления в природе и быту

Можно привести массу проявлений электростатики в природе и деятельности человека. Например, потёртый об эбонитовый предмет кусок шерсти начинает притягивать лёгкие вещи, например, волосы. Тонер для лазерной печати притягивается к отрицательно заряженному фотобарабану. Расчёска получает отрицательный заряд вследствие контакта с волосами. Ярчайшее проявление электростатики – молния.
Поделитесь в социальных сетях:
10 ноября 2021, 16:05


Как вы считаете, материал был полезен?

Для оценки комментариев необходимо «войти на сайт».
×
×