background image

 

 

Projekt „Informatyka – inwestycją w przyszłość”  

współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego 

 

Biuro Projektu:

 

Politechnika Radomska im. Kazimierza Pułaskiego 

26-600 Radom, ul. Chrobrego 27, pok. nr 44, tel. 48 361 78 50, 48 361 70 81 

www.zamawiane.pr.radom.pl; e-mail: informatyka@pr.radom.pl 

Zajęcia wyrównawcze z fizyki     -Zestaw 8   -Teoria      

  

Oddziaływania  elektrostatyczne.  Siła  elektrostatyczna,  natężenie  pola  elektrostatycznego,  zasada 
superpozycji  pól.  Pole  elektrostatyczne  jednorodne  i  centralne.  Potencjał  elektrostatyczny.  Ruch 
ładunków w polu elektrostatycznym.  

Ładunek  elektryczny. 

W  przyrodzie  mamy  do  czynienia  z  dwoma  rodzajami  ładunków  -  dodatnimi  i 

ujemnymi.  Ładunki  jednoimienne  odpychają  się,  a  różnoimienne  przyciągają  się.  Wszystkie  realnie 
istniejące  ładunki  są  wielokrotnością  ładunku  elementarnego,  posiadanego  przez  pojedynczy  proton 
lub elektron e 

= 1.6·10

-19

 C. 

 

Prawo Coulomba  

Każde dwa ładunki punktowe 

q

1

 i 

q

2

 

oddziałują wzajemnie siłą wprost proporcjonalną do iloczynu tych 

ładunków, a odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości między nimi. 

 

 
k jest to stała oddziaływań elektrostatycznych wynosząca  

Współczynnik 

ε

o

 

= 8.854·10

-12 

C

2

/(Nm

2

) nosi nazwę przenikalności elektrycznej próżni. 

Oddziaływanie  ładunków  zależy  od  ośrodka  w  jakim  znajdują  się  ładunki.  Fakt  ten  uwzględniamy 
wprowadzając  stałą  materiałową 

ε

r

, 

zwaną  względną  przenikalnością  elektryczną  ośrodka  tak,  że 

prawo 

Coulomba 

przyjmuje 

postać: 

 

 

Zasada superpozycji 

Gdy  na  ładunek  elektryczny  q  działają  dwa  naładowane  elektrycznie  ciała  Q

1

,  Q

2

 

(lub  więcej)  ,  siłę 

wypadkową obliczamy dodając wektorowo siły pochodzące od poszczególnych ładunków Q

1

 , Q

2

, … 

 

 

Ta sama reguła dotyczy również dodawania wektorów 
natężeń pola elektrostatycznego wytwarzanych przez 
poszczególne ładunki Q

1

 i Q

2

 

 

 

 

2

2

1

r

q

q

k

F

2

2

9

10

9

4

1

C

m

N

k

o



2

2

1

4

1

r

q

q

F

r

o



background image

 

 

Projekt „Informatyka – inwestycją w przyszłość”  

współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego 

 

Biuro Projektu:

 

Politechnika Radomska im. Kazimierza Pułaskiego 

26-600 Radom, ul. Chrobrego 27, pok. nr 44, tel. 48 361 78 50, 48 361 70 81 

www.zamawiane.pr.radom.pl; e-mail: informatyka@pr.radom.pl 

 

Natężenie pola elektrostatycznego: 

Natężenie pola elektrycznego E definiujemy jako siłę działającą na ładunek próbny q, umieszczony w 
danym  punkcie  przestrzeni,  podzieloną  przez  ten  ładunek.  Zwrot  wektora  E  jest  taki,  jak  zwrot  siły 
elektrostatycznej 

działającej w danym punkcie przestrzeni na próbny ładunek dodatni. 

 

 

 

 

  

 

 

Natężenie pola elektrycznego wokół dodatniego i ujemnego ładunku Q

 

 

Wzór na natężenie pola elektrostatycznego wytwarzanego przez ładunek punktowy: 

 

 

 
Energia  potencjalna  w  polu  elektrostatycznym  centralnym:
  (Q 

jest  ładunkiem  ciała 

wytwarzającego pole elektrostatyczne, ładunkiem ciała umieszczonego w tym polu) 

 

 

Potencjał elektryczny 

Jest to energia elektrostatyczna przypadająca na jednostkę ładunku: 

 

 

W polu elektrostatycznym centralnym: 

 

 

q

F

E

r

Qq

k

E

p

2

r

Q

k

E

q

E

V

p

r

Q

k

V

background image

 

 

Projekt „Informatyka – inwestycją w przyszłość”  

współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego 

 

Biuro Projektu:

 

Politechnika Radomska im. Kazimierza Pułaskiego 

26-600 Radom, ul. Chrobrego 27, pok. nr 44, tel. 48 361 78 50, 48 361 70 81 

www.zamawiane.pr.radom.pl; e-mail: informatyka@pr.radom.pl 

Napięcie elektryczne pomiędzy punktami A i B jest to różnica potencjałów: 

 

 

Związek pomiędzy natężeniem pola elektrostatycznego i potencjałem elektrostatycznym: 

 

        

wzór ogólny 

 

w polu elektrycznym jednorodnym 

 

 

Praca w polu elektrostatycznym centralnym:  

Praca,  jaką  należy  wykonać,  aby  ruchem  jednostajnym  (ze  stałą  prędkością)  przenieść  nieruchomy 
obiekt  o  ładunku  q  z  odległości  początkowej 

r

1

 

na  odległość  końcową 

r

od  ciała  o  ładunku  Q 

wytwarzającego pole elektrostatyczne: 

 

 

 

 

 





1

2

1

2

1

1

r

r

kQq

r

Qq

k

r

Qq

k

E

W

p

A

B

AB

V

V

U

dr

dV

E

r

U

r

V

E