Электростатика строится по образцу тяготения: тот же закон обратных квадратов, та же суперпозиция. Разница в том, что заряды бывают двух знаков, а среда ослабляет взаимодействие в $\varepsilon$ раз.
Что нужно знать
- Закон Кулона: $F = k \dfrac{|q_1 q_2|}{\varepsilon r^2}$, где $k = 9 \cdot 10^9$ Н·м²/Кл².
- Напряжённость поля: $E = \dfrac{F}{q}$ — характеристика самого поля, от пробного заряда не зависит. Поле точечного заряда: $E = k \dfrac{|q|}{\varepsilon r^2}$.
- Принцип суперпозиции: поля складываются векторно.
- Потенциал — энергетическая характеристика: $\varphi = \dfrac{W}{q}$; работа поля $A = q(\varphi_1 - \varphi_2) = qU$.
- В однородном поле $U = E d$.
- Электроёмкость: $C = \dfrac{q}{U}$; для плоского конденсатора $C = \dfrac{\varepsilon \varepsilon_0 S}{d}$.
- Энергия конденсатора: $W = \dfrac{C U^2}{2} = \dfrac{q U}{2} = \dfrac{q^2}{2C}$.
Где чаще всего ошибаются
- Забывают диэлектрическую проницаемость среды и считают как для вакуума.
- Складывают напряжённости как числа, хотя это векторы.
- Путают напряжённость и потенциал: первая вектор и измеряется в В/м, второй скаляр и в вольтах.
- Считают, что при раздвигании пластин заряженного отключённого конденсатора напряжение не меняется.
Проверить себя
По этой же главе есть проверочная работа из 11 заданий на 25 минут. Проверка автоматическая, результат виден сразу — и по работе целиком, и по каждой теме.
Физика · 10 класс · Мякишев, 2024 · Глава 14 · Электростатика