Wszystkie ładunki są wielokrotnością ładunku elementarnego \( e = 1.6·10^{-19} \) C
Prawo Coulomba opisuje siłę wzajemnego oddziaływania dwóch ładunków \( {F=k\frac{q-1q_2}{r^{{2}}}} \), gdzie stała \( k=1/4\pi\varepsilon_0 \) ( \( \varepsilon_{0}= 8.854·10^{-12} \) C \( ^{2} \)/Nm \( ^{2} \))
Natężenie pola elektrycznego definiujemy jako siłę działającą na ładunek próbny \( q \) (umieszczony w danym punkcie przestrzeni) podzieloną przez ten ładunek \( {\bf E }=\frac{\bf F }{q} \). Natężenie pola elektrycznego \( E \) w odległości \( r \) od ładunku punktowego \( Q \) jest równe \( {\bf E }=\frac{1}{q}{\bf F }=\frac{1}{q}\left(k\frac{Qq}{r^2}\widehat{r}\right)=k\frac{Q}{r^2}\widehat{r} \).
Strumień pola elektrycznego przez elementarną powierzchnię \( dS \) definiujemy jako iloczyn skalarny wektora powierzchni \( d{\bf S } \) i natężenia pola elektrycznego \( \bf E \), \( d\phi={\bf E }\cdot d{\bf S }=EdS\cos\alpha \),gdzie \( \alpha \) jest kątem pomiędzy wektorem powierzchni \( d{\bf S } \) i wektorem \( \bf E \).
Z prawo Gaussa wynika, że całkowity strumień pola elektrycznego przez zamkniętą powierzchnię jest równy całkowitemu ładunkowi otoczonemu przez tę powierzchnię podzielonemu przez \( \varepsilon_{0}\oint {\bf E }\cdot d{\bf S}=4\pi kQ_\text{wewn.}=\frac{Q_\text{wewn.}}{\varepsilon _0} \)
Wypadkowy ładunek wewnątrz przewodnika jest równy zeru; cały ładunek gromadzi się na powierzchni przewodnika.
Pole elektryczne na zewnątrz naładowanej kuli jest takie jakby cały ładunek skupiony był w środku kuli.
Ładunek liniowy wytwarza wokół siebie pole malejące wraz z odległością \( E=\frac{\lambda }{2\pi \varepsilon_0r} \). Natomiast pole od naładowanej nieskończonej płaszczyzny \( {E=\frac{\sigma }{2\varepsilon_{{0}}}} \) jest stałe.
Energia potencjalna ładunku punktowego jest dana wzorem \( {E_{{p}}(r)=k\frac{\text{qQ}}{r}} \)
Potencjał elektryczny jest zdefiniowany jako energię potencjalna na jednostkowy ładunek \( V(r)=\frac{E_p(r)}{q}=\frac{W_{\infty r}}{q} \). Potencjał ładunku punktowego wynosi \( V(r)=k\frac{Q}{r} \).
Pojemność kondensatora definiujemy jako stosunek ładunku kondensatora do różnicy potencjałów między okładkami \( {C=\frac{Q}{\mathit{\Delta V}}} \).
Energia potencjalna zgromadzona w kondensatorze wynosi \( {W=\frac{1}{2}\frac{Q^{{2}}}{C}} \), a gęstość energii pola elektrycznego jest równa \( {w=\frac{1}{2}\varepsilon _{{0}}E^{{2}}} \).
Umieszczenie dielektryka o względnej przenikalności elektrycznej \( \varepsilon_{r} \) pomiędzy okładkami kondensatora zwiększa jego pojemność \( \varepsilon_{r} \) razy \( {\frac{C'}{C}=\varepsilon_{{r}}} \).
Zaloguj się/Zarejestruj w OPEN AGH e-podręczniki
Przypominanie hasła
Moduł został dodany
Dziękujemy za rejestrację!
Na wskazany w rejestracji adres został wysłany e-mail z linkiem aktywacyjnym.
