Електрично поље

ЗАКОН ОДРЖАЊА НАЕЛЕКТРИСАЊА

Електроскоп – 2 електроде: спољашња метално кућиште са прозором, унутрашња централна метална електрода – на доњем крају се налазе 2 алуминијумска листића, а на горњем плоча или куглица.

Електрометар – има и казаљку

Електроскоп – утврђујемо да ли је неко тело наелектрисано; електрометар – да ли је неко тело наелектрисано мањом или већом количином наелектрисања

Наелектрисавање – појава при којој се повећава или смањује број електрона на телу. Наелектрисање се не ствара већ се оно само раздваја и преноси са тела на тело (закон одржања наелектрисања).

Узајамно деловање наелектрисаних тела. Кулонов закон

Разматрамо зависност електричних сила од растојања Два наелектрисана тела међусобно делују силом која опада по интезитету обрнуто сразмерно квадрату растојања између њих \( F ~ \frac{1}{r^{2}} \)

Сила је сразмерна количини наелектрисања на телима.

Сила између наелектрисања на растојању r износи \(F=k \cdot \frac{q_{1} \cdot q_{2}}{r^{2}}\)

Ова формула је позната као Кулонов закон.

Eлектрично поље

У простору око сваког наелектрисања постоји електрично поље којe делује електричном силом на сваку другу количину наелектрисања која се унесе у то поље.

Јачина електричног поља у некој тачки бројно је једнака сили којом то поље делује на јединицу количине наелектрисања тела које се налази у тој тачки.

Јединица: \( \frac{N}{C} \)

\(Е = \frac{F}{q}\)

Електрично поље приказује се графички линијама силе (линијама поља). Електрично поље око тачкастог наелектрисања је радијално , а смер се одређује у односу на позитивно пробно наелектрисање.

Електрично поље је јаче где су линије сила гушће и обрнуто. Електрично поље између две паралелне металне плоче равномерно наелектрисане истим количинама разноименог наелектрисања. Линије сила су паралелне тј. њихова густина је свуда иста – хомогено поље.

Електрични потенцијал и напон

Када се наелектрисана честица нађе у електричном пољу, поседоваће електростатичку потенцијалну енергију. Количник електростатичке потенцијалне енергије и количине наелектрисања, сталан је за једну тачку поља и представља карактеристику тог поља, која се назива електрични потенцијал.

Електрични потенцијал се обележава грчким словом \( φ \) (фи).

\(\varphi = \frac{E_{p}}{q}\)

Потенцијал електростатичког поља је бројно једнак количнику електростатичке потенцијалне енергије наелектрисања у пољу и количине наелектрисања тела.

Јединица је волт [V]. \(1V=1 \frac{J}{C} \)

Тачка поља има потенцијал од једног волта ако у њој наелектрисање од једног кулона има потенцијалну енергију један џул.

Уочимо 2 тачке електричног поља (+) наелектрисаног тела. У 1 има \( E_{p1} \), у 2 \( E_{p2} \). Сила електричног поља помера (+) наелектрисање из 1 у 2 и врши рад који је једнак промени потенцијалне енергије.

\( А = E_{p1} – E_{p2} = q \cdot (φ_{1} -φ_{2} )\)

Разлика електричних потенцијала у почетној и крајњој тачки путање наелектрисања у електричном пољу је електрични напон

\( U = \frac{А}{q} \).

Јединица је волт.

Рад који изврши електрична сила при померању наелектрисања од једне до друге плоче је \( A = F \cdot d = q \cdot E \cdot d \). Како је \( A = q \cdot U \), то је \( U = E \cdot d \). Одатле је \( Е=\frac{U}{d} \) па је јединица \( [\frac{V}{m}] \).

Можемо да покажемо: \( \frac{N}{C} = \frac{\frac{J}{m}}{C} = \frac{V}{m} \).