Главное в главе 1. Электрические взаимодействия

Электрическое взаимодействие заряженных тел обусловлено взаимодействием двух типов электрических зарядов - положительных и отрицательных. Одноименные заряды отталкиваются, а разноименные - притягиваются.
Закон сохранения электрического заряда : в замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остается неизменной.
Носителями электрического заряда являются заряженные частицы - электроны (в металлах) и ионы (например, в растворах солей).
Электрическими взаимодействиями обусловлено строение атома и молекул. В механических явлениях электрические взаимодействия проявляют себя как силы упругости и силы трения.
Закон Кулона : неподвижные точечные заряды и взаимодействуют в вакууме с силой прямо пропорциональной модулям зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстояния между зарядами: . В системе СИ
Все известные элементарные частицы либо не имеют электрического заряда (то есть нейтральны), либо имеют заряд, кратный по модулю заряду электрона. Модуль заряда электрона называется элементарным электрическим зарядом. Элементарный электрический заряд равен
Взаимодействие между заряженными телами осуществляется посредством электрического поля: каждое из этих тел создает поле, которое действует на другое тело. Электрическое поле создается заряженными телами и действует на заряженные тела.
Напряженностью электрического поля в данной точке называется физическая величина, равная отношению силы действующей со стороны электрического поля на точечный пробный заряд помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда: Напряженность поля является векторной величиной и представляет собой силовую характеристику электрического поля.
Принцип суперпозиции электрических полей : напряженность поля созданного в данной точке несколькими зарядами, равна векторной сумме напряженностей полей, созданных в этой точке каждым из зарядов: .
Линиями напряженности электрического поля называются воображаемые линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением напряженности электрического поля. Линии напряженности электростатического поля непрерывны. Они начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных зарядах. Густота линий напряженности пропорциональна модулю напряженности поля.
Заряженные частицы, которые могут свободно перемещаться в веществе, называются свободными зарядами. Вещества, содержащие свободные заряды, называются проводниками. Лучшие проводники - металлы, в которых свободными зарядами являются электроны.
Напряженность электрического поля внутри проводника равна нулю , если заряды находятся в равновесии.
Вещества, в которых свободные заряды отсутствуют, называются диэлектриками. Вследствие поляризации диэлектрика напряженность электростатического поля внутри диэлектрика уменьшается. Величина, показывающая, во сколько раз уменьшается напряженность электрического поля внутри однородного диэлектрика, называется диэлектрической проницаемостью и обозначается
Потенциалом электростатического поля в данной точке называется физическая величина, равная отношению потенциальной энергии заряда помещенного в данную точку поля, к величине этого заряда: Потенциал поля является скалярной величиной и представляет собой энергетическую характеристику электростатического поля.
Разность потенциалов между двумя точками равна отношению работы поля при перемещении заряда из начальной точки в конечную к величине этого заряда: Разность потенциалов называют также напряжением.
Связь между разностью потенциалов и напряженностью : в однородном электростатическом поле с напряженностью разность потенциалов между точками, соединенными вектором направление которого совпадает с направлением напряженности поля, определяется формулой . Соотношение между напряженностью и разностью потенциалов можно записать также в виде
Эквипотенциальными поверхностями называют поверхности равного потенциала.
Конденсатор представляет собой два проводника (обкладки), разделенные тонким слоем диэлектрика (в частности, воздуха).
Электроемкостью конденсатора называется физическая величина, равная отношению модуля заряда одной из его обкладок к разности потенциалов (напряжению) между обкладками:
Электроемкость плоского конденсатора где - площадь одной из пластин, - расстояние между пластинами, - диэлектрическая проницаемость диэлектрика, заполняющего конденсатор, - электрическая постоянная.
Энергия заряженного конденсатора:

Электродинамика. 2014