Основы электродинамики

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ

Электродинамика - наука о свойствах электромагнитного поля. 
 
Электромагнитное поле - определяется движением и взаимодействием заряженных частиц. 
 
Проявление эл/магнитного поля - это действие эл/магнитных сил: 
1) силы трения и силы упругости в макромире; 
2) действие эл/магнитных сил в микромире (строение атома, сцепление атомов в молекулы, 
превращение элементарных частиц) 
 
Открытие эл/магнитного поля - Дж. Максвелл.

 
ЭЛЕКТРОСТАТИКА 
 
 
- раздел электродинамики, изучает покоящиеся электрически заряженные тела. 
 
Элементарные частицы могут иметь эл. заряд, тогда они называются заряженными; 
- взаимодействуют друг с другом с силами, которые зависят от расстояния между частицами, 
но превышают во много раз силы взаимного тяготения (это взаимодействие называется 
электромагнитным). 
 
Эл. заряд - физич. величина, определяет интенсивность эл/магнитных взаимодействий. 
Существует 2 знака эл.зарядов: положительный и отрицательный. 
Частицы с одноименными зарядами отталкиваются, с разноименными - притягиваются. 
Протон имеет положительный заряд, электрон - отрицательный, нейтрон - электрически нейтрален. 
 
Элементарный заряд - минимальный заряд, разделить который невозможно. 
Чем объяснить наличие электромагнитных сил в природе? 
- в состав всех тел входят заряженные частицы. 
В обычном состоянии тела эл. нейтральны (т.к. атом нейтрален), и эл/магн. силы не проявляются. 
 
Тело заряжено, если имеет избыток зарядов какого-либо знака: 
отрицательно заряжено - если избыток электронов; 
положительно заряжено - если недостаток электронов. 
 
Электризация тел - это один из способов получения заряженных тел, например, соприкосновением). 
При этом оба тела заряжаются , причем заряды противоположны по знаку, но равны по модулю.

 
Закон сохранения электрического заряда.

 
 
В замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остается неизменной. 
( ... но, не числа заряженных частиц, т.к. существуют превращения элементарных частиц).

Замкнутая система 
 
- система частиц, в которую не входят извне и не выходят наружу заряженные частицы.

Закон Кулона

- основной закон  электростатики.

 
 
Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна 
произведению модулей заряда и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. 
 
Когда тела считаются точечными? - если расстояние между ними во много раз больше размеров тел. 
Если у двух тел есть электрические заряды, то они взаимодействуют по закону Кулона. 
 
Единица электрического заряда 
1 Кл - заряд, проходящий за 1 секунду через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А. 
1 Кл - очень большой заряд. 
Элементарный заряд: 
 

Коэффициент пропорциональности

Принято записывать коэффициент пропорциональности в законе Кулона в вакууме в виде

где электрическая постоянная

Закон Кулона для величины силы взаимодействия зарядов в произвольной среде (в СИ):

Диэлектрическая проницаемость среды характеризует электрические свойства среды. В вакууме

Таким образом, сила Кулона зависит от свойств среды между заряженными телами.