Закон сохранения заряда.
Алгебраическая сумма зарядов q в замкнутой системе остаётся постоянной:
Заряды на поверхности проводника.
Электрический заряд, приходящийся на единицу поверхности проводника, называется поверхностной плотностью заряда σ:
Закон Кулона.
Два неподвижных точечных заряда, находящихся в вакууме, взаимодействуют с силами, направленными по соединяющей их прямой, пропорциональными произведению этих зарядов и обратно пропорциональными квадрату расстояния между ними:
k - коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора системы единиц измерения.
В СИ закон Кулона записывается в виде
ε0 - электрическая постоянная, ε0 = 8,85 · 10-12 Кл/(Н · м2).
Единица электрического заряда - 1 кулон (Кл).
Напряжённость электрического поля.
Напряжённостью E электрического поля называют векторную физическую величину, являющуюся силовой характеристикой поля в данной точке. Напряжённость равна отношению силы, с которой поле действует на пробный заряд q, к величине этого заряда:
Единица напряжённости - 1 Н/Кл.
Напряжённость поля точечного заряда:
Принцип суперпозиции.
Напряжённость поля системы равна векторной сумме напряжённостей полей каждого из них:
Электрическое поле бесконечной проводящей плоскости:
σ - поверхностная плотность зарядов, ε - диэлектрическая проницаемость вещества.
Поле двух разноимённо заряженных проводящих плоскостей:
Закон Кулона в диэлектриках:
Работа электростатического поля.
Работа по перемещению заряда между двумя точками в электростатическом поле не зависит от формы траектории и определяется лишь положениями этих точек. другими словами: работа электростатического поля при перемещении заряда по замкнутому контуру равна нулю. Такое поле называется потенциальным.
Разность потенциалов.
Разность потенциалов - скалярная физическая величина, являющаяся энергетической характеристикой электрического поля. Разность потенциалов, или напряжение есть отношение работы поля по перемещению заряда между двумя точками к величине этого заряда:
Единица разности потенциалов - 1 вольт (В) = 1 Дж/Кл.
Соотношение между напряжённостью поля и разностью потенциалов:
l - расстояние между точками поля.
Ёмкость плоского конденсатора:
S - площадь пластин, d - расстояние между ними.
Ёмкость шара радиуса R:
Энергия поля в конденсаторе:
V - объём пространства, занятого полем.