16. Prdkoci kosmiczne.
16.1 Pierwsza prdko kosmiczna.
Jest to prdko, jak naley nada ciau, aby doleciao ono na orbit okooplanetarn.
![]()
16.2 Druga prdko kosmiczna.
Jest to prdko, jak naley nada ciau, aby opucio ono pole grawitacyjne macierzystej planety.
![]()
Oznaczenia
V1 - pierwsza prdko kosmiczna; V2 - druga prdko kosmiczna;
G - staa grawitacji; M - masa róda; r - promie macierzystej planety.
17. Elektrostatyka.
17.1 Zasada zachowania adunku.
W ukadach izolowanych elektrycznie od wszystkich innych cia adunek moe by przemieszczany z jednego ciaa do drugiego, ale jego cakowita warto nie ulega zmianie.
17.2 Zasada kwantyzacji adunku.
Wielko adunku elektrycznego jest wielokrotnoci adunku elementarnego e.
![]()
![]()
, ![]()
, ![]()
Oznaczenia
e - adunek elementarny; n - ilo adunków elementarnych
17.3 Prawo Coulomba: ![]()
Oznaczenia
FC - sia Coulomba; k - staa elektrostatyczna; Q - pierwszy adunek; q - drugi adunek; r - odlego pierwszego adunku od drugiego; ![]()
- r-wersor (stosunek wektora do jego dugoci - pokazuje kierunek siy)
17.4 Ciao naelektryzowane.
Jest to ciao, którego suma adunków elementarnych dodatnich jest róna od sumy adunków elementarnych ujemnych.
17.5 Staa elektrostatyczna i przenikalno elektryczna próni.
17.5.1 Staa elektrostatyczna:
Jest to wielko równa liczbowo sile, z jak oddziaywuj na siebie dwa adunki 1 C w odlegoci 1m.
![]()
17.5.2 Przenikalno elektryczna próni:
![]()
![]()
17.6 Natenie pola elektrostatycznego.
Jest to sia Coulomba przypadajca na jednostk adunku:
![]()
Natenie pochodzce od skoczonej liczby adunków jest równe wektorowej sumie nate pochodzcych od poszczególnych adunków.
Oznaczenia
E - natenie pola; FC - sia Coulomba; k - staa elektrostatyczna; Q - adunek ródowy; q - adunek elementarny; r - odlego róda od danego punktu; ![]()
- r-wersor (stosunek wektora do jego dugoci - pokazuje kierunek siy);
17.7 Linie pola elektrostatycznego
17.7.1 Linie pola elektrostatycznego:
S to krzywe, o których styczne w kadym punkcie pokrywaj si z kierunkiem pola elektrycznego.
Linie adunku punktowego :
Pole jednorodne - linie pola s równolege, a warto natenia jest staa.
Pole centralne - siy dziaaj wzdu promienia.
17.7.2 Wasnoci linii pola elektrostatycznego.
nigdzie si nie przecinaj;
wychodz z adunku + a schodz si w
adunku - ;
dla adunków punktowych s to krzywe otwarte;
s zawsze " do powierzchni;
mona je wystawi w kadym punkcie pola;
im wicej linii, tym natenie wiksze
17.8 Strumie pola elektromagnetycznego.
Miar strumienia pola elektromagnetycznego jest liczba linii pola elektromagnetycznego przechodzcego przez dan powierzchni:
![]()
![]()
Oznaczenia
- strumie pola; E - natenie pola; s - pole powierzchni;
17.9 Prawo Gaussa.
Prawo Gaussa suy do obliczania nate pochodzcych od poszczególnych cia. Aby posuy si prawem Gaussa naley wybra dowoln powierzchni zamknit wokó róda (np. sfer).
Prawo Gaussa : ![]()
Strumie pola elektrycznego obejmowany przez dowoln powierzchni zamknit jest proporcjonalny do sumy adunków zawartych wewntrz powierzchni.
Podczas rozwizywania zada korzysta si najczciej z równoci: ![]()
, gdzie Q to adunek punktowy, E - szukane natenie, warto w nawiasie - pole dowolnej sfery otaczajcej adunek, r - promie sfery. Podane równanie suy do obliczenia natenia pochodzcego od jednego adunku punktowego.
Oznaczenia
- strumie pola; E - natenie pola; 0 - przenikalno elektryczna próni; n - ilo adunków obejmowanych przez dan powierzchni zamknit
17.10 Gsto powierzchniowa i gsto liniowa adunku.
Gsto powierzchniowa: ![]()
![]()
Gsto liniowa : ![]()
![]()
Oznaczenia
![]()
- s-wersor (stosunek wektora do jego dugoci); ![]()
- l-wersor (stosunek wektora do jego dugoci); - gsto
powierzchniowa; - gsto liniowa; q - adunek; s - pole powierzchni; l - dugo
17.11 Natenie pola elektrostatycznego pomidzy dwoma pytami: ![]()
Oznaczenia
E - natenie pola elektrostatycznego; - gsto powierzchniowa; ; 0 - przenikalno elektryczna próni; U - rónica potencjaów(napicie);
d - odlegó pomidzy pytami;
17.12 Praca w centralnym polu elektrycznym.
Praca wykonana w centralnym polu elektrycznym zaley od pooenia pocztkowego i kocowego, a nie zaley od drogi.
![]()
Oznaczenia
W - praca; k - staa elektrostatyczna; Q - adunek ródowy; q - adunek;
r0 - odlego pocztkowa róda od adunku; r - odlego kocowa róda od adunku
17.13 Energia pola elektrycznego.
Energia potencjalna pola elektrycznego: ![]()
Sumowanie energii potencjalnych pola elektrycznego:
![]()
Oznaczenia
P - energia potencjalna; k - staa elektrostatyczna; Q - pierwszy adunek; q - drugi adunek; r - odlego adunków od siebie;
17.14 Potencja pola elektrycznego.
Jest to energia potencjalna pola elektrycznego przypadajca na jednostk adunku: ![]()
![]()
Oznaczenia
V - potencja; P - energia potencjalna; k - staa elektrostatyczna;
Q - adunek ródowy; q - adunek elementarny; r - odlego punktu od róda;
17.15 Rónica potencjaów (napicie).
Rónica potencjaów : ![]()
![]()
Oznaczenia
V - potencja; U - rónica potencjaów
17.16 Praca w polu elektrycznym jednorodnym.
![]()
Oznaczenia
U - rónica potencjaów; q - adunek; E - natenie pola;
d - przemieszczenie;
17.17 Ruch adunków w polu elektrycznym.
17.17.1 Ruch adunku w polu elektrycznym - adunek porusza si równolegle do linii pola.
adunek bdzie si porusza ruchem prostoliniowym jednostajnie przyspieszonym.
Przyspieszenie: ![]()
Jednoczenie ulegnie zmianie energia kinetyczna adunku:
![]()
Oznaczenia
U - rónica potencjaów, jak przeby adunek; q - adunek; E - natenie pola; K - energia kinetyczna; 0 - energia pocztkowa adunku;
a - przyspieszenie; m - masa adunku;
17.17.2 Ruch adunku w polu elektrycznym - adunek wpada pod ktem prostym do linii pola.
Torem adunku jest parabola.
![]()
; ![]()
;
![]()
, 
Oznaczenia
U - rónica potencjaów, jak przeby adunek; q - adunek; E - natenie pola; K - energia kinetyczna; 0 - energia pocztkowa adunku; a - przyspieszenie; m - masa adunku;
V - prdko; T - czas; oraz oznaczenia na rysunku.
17.18 Wektor indukcji elektrostatycznej.
Wektor indukcji elektrostatycznej jest to stosunek adunków wyindukowanych na powierzchni przewodnika do powierzchni tego przewodnika: ![]()
Wektor indukcji elektrostatycznej jest zawsze przeciwnie skierowany do zewntrznego pola elektrycznego.
Oznaczenia
D - wektor indukcji elektrostatycznej; q - adunek wyindukowany; s - powierzchnia przewodnika; ![]()
- s wersor (stosunek wektora do jego dugoci)
17.19 Natenie pola elektrostatycznego kuli.
17.19.1 Natenie pola elektrostatycznego wewntrz kuli.

, ![]()
Oznaczenia
E - natenie pola; 0 - przenikalno elektryczna próni; R - promie kuli; r - odlego rodka kuli od wybranego punktu; - gsto powierzchniowa adunków.
7.19.2 Natenie pola elektrostatycznego na zewntrz kuli.
![]()
Oznaczenia
E - natenie pola; 0 - przenikalno elektryczna próni; r - przenikalno elektryczna wntrza kuli; R - odlego rodka kuli od wybranego punktu; - gsto powierzchniowa adunków.