Електростатика: що це, формули та вправи

електростатики це частина площі електрики, яка вивчає електричні заряди без руху, тобто у стані спокою.

Електростатичний щит

Електростатичне екранування робить електричне поле нульовим. Це відбувається через розподіл надлишкових електричних зарядів у провіднику. Заряди одного і того ж знака, як правило, віддаляються, поки вони не зупиняються.

Це те, що довів Майкл Фарадей Клітка Фарадея. У цьому експерименті хімік сів всередині клітини, яка зазнала електричного розряду, і залишив її, не ставши з ним нічого.

Також читайте про:

• Закон Фарадея
• Константа Фарадея

Сила та електростатична енергія

Електростатична сила - це сила електростатичної взаємодії між двома електричними зарядами через притягання та відштовхування.

Обчислюється за Закон Кулона, що виражається наступною формулою:

Де,

k = електростатична постійна
q1 і q2 = електричні заряди
р = відстань між зарядами

На електростатичну постійну, також відому як постійна Кулона, впливає середовище, де стикаються електричні заряди. Таким чином, електростатична постійна впливає на величину сили.

Зазвичай у вакуумі його значення становить 9,10⁹ Нм² / Dz, але він може з'являтися в інших носіях, наприклад:

• Вода 1.1.10⁸ Нм² / Dz
• Бензол 2,3,10⁹ Нм² / Dz
• Олія 3.6.10⁹ Нм² / Dz

Електростатична енергія або електрична потенційна енергія - це енергія, що виробляється надлишком електричних зарядів при терті. Він вимірюється за такою формулою:

Де,

k = електростатична постійна
Питання = навантаження джерела
що = доказ або випробувальне навантаження
d = відстань між зарядами

Електричне поле

Електричне поле - місце, де зосереджені електричні заряди, інтенсивність яких вимірюється за формулою:

Де,

І = електричне поле
F = електрична сила
що = електричний заряд

Електричний заряд

В електричні заряди вони є результатом притягання або відштовхування вантажів. Подібні звинувачення відштовхують одне одного, тоді як протилежні залучають.

Вони вимірюються в кулонах, і найменшим із цих зарядів, що зустрічається в природі, є елементарний заряд (e = 1,6 .10^-19 Ç).

Формула електричного заряду:

Q = n.e

Де,

Питання = електричний заряд
немає = кількість електронів
і = елементарний заряд

Формули

На додаток до згаданих вище електростатичних формул також використовуються:

Електричний потенціал

Де:

V = електричний потенціал
Еп = потенційна енергія
Питання = Електричний заряд

Різниця потенціалів

U = v_B -v

Де,

U = різниця потенціалів
v = електричний потенціал в а
v_B = електричний потенціал в b

Дізнайтеся більше:

• Електроенергія
• Процеси електрифікації
• Електричний струм
• Електростатика: Вправи

Електростатика проти електродинаміки

Поки Електростатика вивчає електричні заряди без руху, Електродинаміка вивчає рухомі вантажі.

Отже, електростатика та електродинаміка є напрямами вивчення фізики, присвяченими різним аспектам електрика.

Окрім цих областей, існує також Електромагнетизм, що вивчає здатність електроенергії притягувати і пригнічувати полюси.

Вправи на вступному іспиті

1. (UDESC-2013) Дві однакові сфери, A і B, виготовлені з струмопровідного матеріалу, мають заряди + 3e і -5e і розташовані в контакті. Після рівноваги сфера А контактує з іншою однаковою сферою С, яка має електричний заряд + 3e. Перевірте альтернативу, яка містить значення кінцевого електричного заряду сфери А.

а) + 2e
б) -1е
в) + 1e
г) -2е
д) 0е

Див. Відповідь

в) + 1e

Дивіться теж: Електричний заряд: вправи

2. (UFRR-2016) Прямокутна площина площі A в міжнародній системі (SI) заряджається електричним зарядом + Q, рівномірно розподіленим по всій поверхні. Якою буде щільність електричного заряду в цьому регіоні?

а) Змінне значення в кулонах / м одиниць
б) + Q / A кулон / м²
в) + Q кулон / м⁴
г) -Q кулон / м⁵
д) кулон 10 Q / м

Див. Відповідь

б) + Q / A кулон / м2

Дивіться теж: Закон Кулона - вправи

3. (UEL-2011) Гідрофобний характер поліуретану пов'язаний з електростатичною силою відштовхування між молекули матеріалу і молекули води, фізичне явище, що виникає між тілами з електричними зарядами той же знак. Правильно стверджувати, що сила електростатичного відштовхування

а) він має напрямок, протилежний силі електростатичного притягання між електрично нейтральними тілами
б) більше між двома тілами з однаковим електричним зарядом + Q, ніж між двома тілами з однаковим електричним зарядом -Q
в) буде вдвічі більшою, якщо відстань між навантаженими тілами зменшити вдвічі
г) збільшується із збільшенням квадрата відстані між електрично зарядженими тілами
д) прямо пропорційна величині заряду для електрично заряджених тіл

Див. Відповідь

д) прямо пропорційна величині заряду для електрично заряджених тіл.

Дивіться теж: електроенергія