Все вещества состоят из атомов. Атом состоит из ядра, вокруг которого вращаются электроны. Ядро заряжено положительно, а электроны отрицательно.
Атомы под воздействием внешних сил могут потерять или приобрести электроны. Такие атомы называются ионами. Электрон, движущийся не по орбите и не испытывающий силы притяжения ядра атома, называется свободным электроном.
Гребешок, натертый кусочком шерсти, приобретает электрический заряд.
Электрическое поле — это особый, отличный от вещества вид материи, через которую передается действие одних заряженных тел на другие.
Закон Кулона
Сила взаимодействия между двумя точечными электрическими зарядами прямо пропорциональна произведению величин этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстоянии между ними.
Напряженность электрического поля
Сила, действующая на единичный неподвижный положительный заряд в данной точке поля, называется напряженностью электрического поля.
Напряженность поля, наряду с величиной, характеризуется направлением.
Направление напряженности совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд, и всегда касательно к линии напряженности.
Работа по перемещению заряда из одной точки в другую не зависит от формы пути, а зависит только от положения этих точек.
Электрический потенциал некоторой точки поля численно равен работе, затрачиваемой при внесении единичного положительного заряда из-за пределов поля в данную точку.
Разность потенциалов между двумя точками электрического поля называется напряжением. Единицей потенциала и разности потенциалов является вольт.
При равновесии зарядов, т. е. когда нет их движения, заряды проводника (электроны), вследствие действия сил взаимного отталкивания, располагаются на его наружной поверхности.
Если проводник, находящийся в электрическом поле, разделить на две части, то одна часть окажется заряженной положительно, а другая - отрицательно. Это обусловлено наличием свободных электронов.
Плотность зарядов зависит от кривизны поверхности проводника: где больше кривизна поверхности, там больше плотность зарядов. Особенно возрастает плотность зарядов вблизи острых выступов.
Под воздействием электрического поля заряды атомов и молекул ориентируются вдоль поля. С одной стороны диэлектрика создается преобладание положительных зарядов, с другой - отрицательных. Этот процесс называется поляризацией.
Если диэлектрик разделить на две части, то на поверхностях обеих частей, в отличив от проводника, окажутся заряды обоих знаков.
Способность проводников, разделенных диэлектриком, накапливать электрический заряд, называется электрической емкостью.
Два проводника, изолированные один от другого и помещенные вблизи друг друга, образуют конденсатор.
Зависимость емкости конденсатора от величины пластин и расстояния между ними
Параллельное соединение конденсаторов
Последовательное соединение конденсаторов
Конденсаторы постоянной емкости
Конденсаторы переменной емкости