|
1.1. ЭЛЕКТРОСТАТИКА И ПОСТОЯННЫЙ ТОК
1.1. Электростатическое поле в вакууме
1.1.1. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда
Электростатика - раздел, изучающий статические (неподвижные) заряды и связанные с ними электрические поля.
Перемещение зарядов либо отсутствует, либо происходит так медленно, что возникающие при движении зарядов магнитные поля ничтожны. Сила взаимодействия между зарядами определяется только их взаимным расположением. Следовательно, энергия электростатического взаимодействия - потенциальная энергия.
Несмотря на обилие различных веществ в природе существуют только два вида электрических зарядов: заряды подобные тем, которые возникают на стекле, потертом о шелк, и заряды, подобные тем, которые появляются на янтаре, потертом о мех. Первые были названы положительными, вторые - отрицательными зарядами. Так их назвал американский ученый Бенджамин Франклин в 1746 г. Одним из фундаментальных законов природы является закон сохранения электрического заряда: алгебраическая сумма зарядов замкнутой системы сохраняется при любых процессах, проходящих внутри этой системы.
Электрические заряды не существуют сами по себе, а являются внутренними свойствами элементарных частиц - электронов, протонов и др.
Опытным путем в 1914 г. американский физик Р. Милликен показал, что электрический заряд дискретен. Заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного электрического заряда e = 1,6 • 10-19 Кл:
q = ±ne,
где n - целое число.
Электрон и протон являются соответственно носителями элементарных отрицательного и положительного зарядов.
1.1.2. Взаимодействие электрических зарядов в вакууме. Закон Кулона
Точечным зарядом (q) называется заряженное тело, размеры которого пренебрежительно малы по сравнению с расстоянием до других заряженных тел, с которым оно взаимодействует.
|
