Elektrostatyka

1. Rodzaje ładunków
proton e 1840m
elektron -e 1m
neutron 0 1840m

2. Co to jest 1 kulomb?
Jednostka ładunku w układzie SI, równa jest 6,25 * 1018 ładunkom elementarnym

3. Elektryzowanie przez pocieranie
Elektryzowanie laski ebonitowej (rurki PCV)
Na skutek pocierania PCV o materiał przechodzą z materiału na PCV ładunki ujemne.
PCV elektryzuje się ujemnie.

Elaktryzowanie laski szklanej
Na skutek pocierania szkła o papier ze szkła na papier przechodzą ładunki ujemne.
Szkło elektryzuje sie ładunkiem dodatnim.

4. Prawo Coulomba
Wartość siły wzajemnego oddziaływania naelektryzowanych kulek (ładunków punktowych) umieszczonych w pewnej odległości od siebie jest wprost proporcjonalny do iloczynu ładunków zgromadzonych na kulach i odwrotnie proporcjonalny do kwadratu odległości między ich środkami.
q1 * q2
F = k r2
F- wartość siły wzajemnego oddziaływania
k- współczynnik proporcjonalności (zależy od rodzaju ośrodka np. powietrze, woda) w którym umieszczono naelektryzowane kule
q1, q2 - ładunki zgromadzone na kulach
r - odległości między środkami kulek

5, 6. Przewodniki i nośniki ładunku
Ciała, które łatwo przenoszą ładunek elektryczny, nazywamy przewodnikami. Do przewodników zaliczamy metale, które w swoim wnętrzu posiadają elektrony swobodne. Są to elektrony, które opuściły powłokę walencyjną i poruszają się wewnątrz metalu ruchem chaotycznym. Przewodnikami są także:
- ciecze zwane elektrolitami (nośniki ładunku to jony dodatnie i ujemne)
- gazy zjonizowane ( jony dodatnie, ujemne, elektrony swobodne)
- ciała organizmów żywych

Budowa metali
Metale mają budowę krystaliczną, tzn. atomy lub cząsteczki są ułożone w regularny, charakterystyczny sposób. Spotyka się także substancje o strukturze nieuporządkowanej, czyli bezpostaciowe

7. Izolatory
Ciała pozbawione elektronów swobodnych lub innych nośników ładunku (jony i -) nazywamy izolatorami. W izolatorze elektryzuje się jedynie ta jego część zewnętrzna, która w czasie pocierania styka się z drugim ciałem. Do izolatorów zaliczamy:
-PCV, porcelanę, szkło, papier, gips, NaCl
Izolatory mają budowę bezpostaciową

8. Elektryzowanie przez indukcję
Elektryzowanie ciała przewodzącego przez indukcję polega na przemieszczeniu sie w jego wnętrzu elektronów swobodnych pod wpływem ładunku zbliżanego ciała naelektryzowanego

9, 10. Dipol i polaryzacja
Powłoki elektronowe deformują się, a jądro przestaje być centralną częscią atomu. Powstaje tzw. dipol, który z jednej strony jest naładowany dodatnio, a drugiej ujemnie. Takie rozsunięcie ładunków wewnętrznych nazywamy polaryzacją.

11. Elektryzowanie przez dotknięcie
Elektryzowanie ciała może nastąpić również przez dotknięcie tego ciała innym ciałem naelektryzowanym. W układzie "ciało naelektryzowane - ciało elektryzowane" następuje trwałe przemieszczenie się elektronów z jednego ciała do drugiego. W efekcie oba ciała są naelektryzowane ładunkiem tego samego znaku.

12. Zasada zachowania ładunku
W układzie ciał izolowanych elektrycznie od otoczenia całkowity ładunek (suma ładunków dodatnich i ujemnych) nie ulega zmianie. Ładunek może jedynie przemieszczać się z jednego ciała (lub jego cześci) do innego ciała (lub jego części).

13. Pola elektrostatyczne
Obszar wokół ciała naelektryzowanego ma specjalne własności: na każde inne ciało naelektryzowane (na ładunki) działa w tym obszarze siła elektryczna. Mówimy, że ciało naelektryzowane wytwarza wokół siebie pole elektrostatyczne i jest jego źródłem.

14. Ładunek próbny
Ciało naelektryzowane niewielkim ładunkiem elektrycznym. Używa sie go do badania właściwości pola elektrostatycznego.


15. Pole jednorodne
Jest to pole, w którym linie sił pola są do siebie równoległe.

16. Pole centralne
Jest to pole elektrostatyczne wytworzone przez ładunki punktowe

17. Linie sił pola wokół ładunków próbnych
Jeżeli w pobliżu naładowanej kuli umieścimy ładunek próbny to działa na niego siła, której kierunek pokrywa sie z linią pola elektrostatycznego przechodzącą przez punkt, w ktorym znajduje się ładunek. Linii tej przypisujemy zwrot zgodny ze zwrotem siły działającej na umieszczony w tym punkcie dodatni ładunek próbny.

18. Od czego zależy napięcie elektryczne?
Napięcie między dwoma punktami zależy od:
- odległości między punktami (im większa odległość tym większe napięcie)
- pola elektrostatycznego (im silniejsze jest pole elektrostatyczne tym napięcie będzie większe)

Napięciem UAB między dwoma punktami A, B pola elektrostatycznego nazywamy iloraz pracy (WA-->B) wykonanej przez siły elektryczne podczas przenoszenia ładunku (q) z punku A do punku B tego pola i wartości tego ładunku

W
U = q
[W] [1J]
Jednostka napięcia [U] = [q] = [1C] = [1V] wolt