Формулы и законы электростатики

· Закон Кулона (между двумя точечными неподвижными зарядами и в вакууме)

, ,

радиус- вектор, соедин. заряды и .Одноим. заряды отталкиваются, разноим. - притягиваются.

· Определение вектора напряженности любого электростатического поля

[В/м]

при , при

вектор силы, действующий на точечный заряд в эл. поле, вектор напряженности эл. поля.

могут измениться скачком

· Определение потенциала любого электростатического поля

[В]

знак = знаку при , знак = - знаку при

потенц. энергия неподвижного точечного заряда в эл. поле, потенциал эл. поля.

не могут измениться скачком

· Принцип суперпозиции (для дискретного и непрерывного распределения зарядов)

· Связь и .

, т.е. , ,

· Линии вектора напряженности и потенциала

Касательные к , направлены как . Разомкнуты, от +, к – (иногда через ).Чем выше плотность линий, тем больше модуль (величина) .

Кривые (поверхности) равного потенциала, замкнутые. Рисуются для фиксир. разницы значений потенциала. Чем больше плотность линий, тем больше модуль (величина) .

Следствие: эквипотенциальной поверхности и направлено вдоль уменьшения .

· Работа сил электрического поля

Зависит только от потенц. поля нач. и конеч. точки движения, не зав. от траектории, т.е. электростатическое поле потенциально.

· Поток вектора через произв. замкнутую поверхность, площадью S

Ф ,

Если поверхность – плоскость и эл. поле однородно, то

Ф ,

· Теорема Гаусса Ф

Поток вектора через произв. замкн. поверхность, охватыв. пр-во объемом , равен заряду (или , объемная плотность заряда), находящемуся внутри объема

· Вектор напряженности и потенциал поля точечного неподвижного заряда

, - сила на точечн. в поле точечн.

, если - энергия точечн. в поле точечн.

· Вектор напряженности и потенциал проводящей сферы (полый проводящий шар, сплошной проводящий шар)радиуса R с непрерывно распр. зарядом

, - при

- при

Заряды в равновесии всегда расположены на внешней поверхности любого проводника. При этом

, а в объеме проводника

· Вектор напряженности и потенциал проводящей бесконечной плоскости

(модуль вектора)

поверхностная плотн. заряда (поле однородно с разных сторон плоскости), разность потенц. между точками, находящимися на расст. и от плоскости.

· Вектор напряженности и потенциал проводящей двух бесконечных плоскостей

, ,

,

· Электрическое поле диполя

Для

,

электрический (дипольный) момент диполя, полож. заряд диполя, вектор, провед. от отриц. к положит. заряду диполя, модуль равен расст. между зарядами, угол между век-ами и .

· Диполь в электростатическом поле

– сила, действ. на диполь в однородном эл. поле,

– сила, действ. на диполь в неоднородном эл. поле, направлена в сторону пр-ва с большим

– момент сил , действ. на диполь в поле (для неодн, если диполь мал)

– потенциальная энергия диполя в эл. поле .(для неодн, если диполь мал).

В однор.поле – только вращаться, в неодн.- еще и двиг поступ. в область с большим