Elektrostatika I Mgr. Andrea Cahelová Hlučín 2013

Elektrický náboj Vznikne na zelektrovaných tělesech (česání vlasů apod.) Značka: Q Jednotka: C [coulomb], podle francouského fyzika Charlese Augusta Coulomba Nejmenší náboj má hodnotu e = 1,602 * 10-19 C a nazývá se elementární. Je to náboj jednoho protonu nebo, pokud je záporný elektronu. Náboje mohou být: kladné (proton, kationt) záporné (elektron, aniont) V laboratořích se náboj vyrábí pomocí Van der Graffova generátoru. K měření náboje používáme elektroskop či elektrometr (elektroskop opatřený stupnicí). Tyto přístroje měří na základě odpuzování dvou souhlasně nabitých těles. Obecně je těleso elektricky neutrální, obdobně jako atom.

Coulombův zákon Dvě souhlasně nabitá tělesa se odpuzují, nesouhlasně přitahují. Obdobně je tomu i u bodových nábojů. Vzájemné působení dvou bodových nábojů popisuje Coulombův zákon: Dva bodové elektrické náboje se navzájem přitahují nebo odpuzují stejně velkými silami opačného směru. Velikost každé síly je přímo úměrná absolutní hodnotě součinu nábojů a nepřímo úměrná druhé mocnině jejich vzdálenosti.

Všimněte si podoby Coulombova zákona a Newtonova gravitačního zákona: , pro vakuum se  = 0 , jiné prostředí  = r 0  … permitivita = konstanta, která charakterizuje prostředí z hlediska elektřiny, 0 … permitivita vakua = 8,85 * 10-12 C2N-1m-2, r … relativní permitivita prostředí (pro vzduch r = 1, ostatní prostředí r > 1, např. pro vodu r = 81). +Q1 -Q2 Fe -Fe r

Odkazy: Elektrostatika Siločáry bodových nábojů, dipólu, ... Statická elektřina Vybití statické elektřiny Elektrické pole dipólu

Intenzita elektrického pole Vektorová fyzikální veličina, která se používá k popisu elektrického pole. Značka: E Jednotka: NC-1 , Vm-1 Definice: intenzitu elektrického pole v daném místě určujeme jako podíl síly, která by na bodový náboj působila, a velikosti tohoto náboje. Podle intenzity dělíme pole na homogenní (mezi dvěma nesouhlasně nabitými rovnoběžnými deskami) a nehomogenní (např. radiální el. pole v okolí bodového náboje). E Fe Fe E + -

K popisu pole se používají také siločáry – jsou to myšlené čáry, + - E E + K popisu pole se používají také siločáry – jsou to myšlené čáry, jejichž tečny v každém bodě mají směr intenzity elektrického pole. Intenzita bodového náboje:

Odkazy: Nehomogenní elektrické pole Homogenní elektrické pole Videa z elektřiny a magnetismu...  Videopokusy... Milionář z fyziky... 

Otázky k opakování: Ze kterých částic se skládá atom? Které částice atomu mají elektrický náboj? Jaká je velikost elementárního náboje? Kdy je atom elektricky neutrální? Kdy je těleso elektricky neutrální? Které částice lze přenášet z tělesa na těleso? Kdy je těleso zelektrováno kladně a kdy záporně? Které jednotky elektrického náboje znáte? Na čem závisí velikost síly, kterou se přitahují nebo odpuzují dva bodové elektrické náboje? Zapište vztah pro Coulombův zákon. Kterou vlastnost charakterizuje intenzita elektrického pole? Co představuje elektrická siločára?

Použitá literatura LEPIL, O., ŠEDIVÝ, P. Fyzika pro gymnázia – Elektřina a magnetismus. Praha: Prometheus, 2000. ISBN 80-7196-202-3. LEPIL, O., BEDNAŘÍK, M., HÝBLOVÁ, R. Fyzika pro střední školy 2. Praha: Prometheus, 1992. ISBN 80-85849-05-4.