Elektrostatyka na zdjęciach

Cała materia składa się z atomów. Atom składa się z jądra, wokół którego krążą elektrony. Jądro jest naładowane dodatnio, a elektrony są naładowane ujemnie.

Atomy pod wpływem sił zewnętrznych mogą tracić lub zyskiwać elektrony. Takie atomy nazywane są jonami. Elektron, który porusza się poza orbitą i nie podlega siłom grawitacji jądra atomowego, nazywany jest elektronem swobodnym.

Struktura materii

Muszla potarta kawałkiem wełny nabiera ładunku elektrycznego.

Ładunki elektryczne

Pole elektryczne jest szczególnym rodzajem materii, różniącym się od materii, przez który przenoszone jest działanie jednych naładowanych ciał na inne.

Pole elektryczne

prawo Coulomba

Siła oddziaływania między dwoma punktowymi ładunkami elektrycznymi jest wprost proporcjonalna do iloczynu wartości tych ładunków i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi.

prawo Coulomba

Natężenie pola elektrycznego

Siła działająca na nieruchomy ładunek dodatni w danym punkcie pola nazywa się natężeniem pola elektrycznego.

siła pola elektrycznego

Siła pola, wraz z wielkością, charakteryzuje się kierunkiem.

Kierunek naprężenia pokrywa się z kierunkiem siły działającej na ładunek dodatni i jest zawsze styczny do linii naprężenia.

Natężenie pola elektrycznego

Praca polegająca na przeniesieniu ładunku z jednego punktu do drugiego nie zależy od kształtu toru, ale tylko od położenia tych punktów.

Praca polegająca na przenoszeniu ładunku z jednego punktu do drugiego

Potencjał elektryczny w danym punkcie pola jest liczbowo równy pracy wykonanej przy wprowadzaniu jednostkowego ładunku dodatniego poza pole do tego punktu.

Różnica potencjałów między dwoma punktami w polu elektrycznym nazywana jest napięciem. Jednostką potencjału i różnicy potencjałów jest wolt.

Potencjał i różnica potencjałów

Gdy ładunki są w równowadze, to znaczy, gdy nie ma ruchu, ładunki przewodnika (elektrony) w wyniku działania sił wzajemnego odpychania się znajdują się na jego zewnętrznej powierzchni.

Przewodniki w polu elektrycznym

Jeśli przewód elektryczny, podzielone na dwie części, to jedna część będzie naładowana dodatnio, a druga ujemnie. Wynika to z obecności wolnych elektronów.

Przewodniki w polu elektrycznym

Gęstość ładunku zależy od krzywizny powierzchni przewodnika: im większa krzywizna powierzchni, tym większa gęstość ładunków. Gęstość ładunku wzrasta zwłaszcza w pobliżu ostrych występów.

Przewodniki w polu elektrycznym

Pod wpływem pola elektrycznego ładunki atomów i cząsteczek są zorientowane wzdłuż pola. Przewaga ładunków dodatnich powstaje po jednej stronie dielektryka, a ładunków ujemnych po drugiej. Ten proces nazywa się polaryzacją.

Jeśli dielektryk zostanie podzielony na dwie części, to na powierzchniach obu części, w przeciwieństwie do przewodnika, pojawią się ładunki obu znaków.

Dielektryki w polu elektrycznym

Zdolność przewodników oddzielonych dielektrykiem do magazynowania ładunku elektrycznego nazywa się pojemnością elektryczną.

Pojemność elektryczna

Dwa izolowane od siebie przewodniki znajdujące się blisko siebie tworzą kondensator.

Kondensatory Kondensatory

Zależność pojemności kondensatora od wielkości płytek i odległości między nimi

Zależność pojemności kondensatora od wielkości płytek i odległości między nimi

Równoległe połączenie kondensatorów

Równoległe połączenie kondensatorów

Połączenie szeregowe kondensatorów

Połączenie szeregowe kondensatorów

Kondensatory stałe

Kondensatory stałe

Kondensatory zmienne

Kondensatory zmienne

Radzimy przeczytać:

Dlaczego prąd elektryczny jest niebezpieczny?