заряд

Тема: Электростатическое поле в вакууме
• Электрический заряд. Величина заряда,
единицы измерения. Квантование заряда.
Точечный, распределенный и пробный заряд.
Объемная, поверхностная и линейная
плотности заряда. Закон сохранения
электрического заряда. Единицы измерения
плотностей заряда.
• Закон Кулона. Электрическое поле. Вектор
напряженности электрического поля, его
величина и направление. Принцип
суперпозиции. Силовые линии, картины
силовых линий для точечного заряда,
диполя, заряженной сферы
Процессы возникновения и
исчезновения свободных зарядов
Ионизация при столкновении атомов и атома с
электроном:



A B  A  Be A B  A  B
Ae
A
Рождение электрона и позитрона при столкновении
гамма-квантов:
    e  e
Рекомбинация ионов разного знака, а также иона и
электрона
A  B   A  B
A  e  A
Аннигиляция (уничтожение) пары электрон-позитрон
e  e    

Свойства зарядов
• Закон сохранения заряда.
• Сформулирован М. Фарадеем в 1843.
• Заряд электрически замкнутой системы
(через поверхность которой не переносятся
заряженные частицы) не изменяется, какие
бы процессы в ней не происходили.
• Релятивистская инвариантность заряда.
• Сформулирован Г. Лоренцем в 1877 г.
• Заряд любого тела инвариантен
относительно любых систем отсчета.
Следствие из этого закона: заряд тела не
зависит от его скорости и ускорения.
Пространственные распределения заряда
объемная плотность заряда (ρ) ,

 qi
i
[.
dV
Кл
м
3
]
поверхностная плотность заряда (σ)

 qi
i
dS
Кл
[ 2]
м
линейная плотность заряда (τ).

 qi
i
dl
Кл
[ ]
м
Закон Кулона (взаимодействие точечных
зарядов
q1q2
F12  ke 3 r12
r12
F12  F21
• Напряженностью электрического поля
называется сила, действующая со стороны
электромагнитного поля на пробный заряд q,
покоящийся в точке (x,y,z), отнесенная к
величине этого заряда:
E( x, y, z ) 
Fq ( x, y, z )
q
Qr
E  ke 3
r
Принцип суперпозиции
N
N
qi
E   Ei   ke 3 ri
ri
i 1
i 1
Силовые линии поля