Elektrický náboj
Elektrostatika
skúma vlastnosti a vzájomné pôsobenie elektrických nábojov,
ktoré sú v pokoji vzhľadom na zvolenú súradnicovú sústavu.
Vlastnosti
elektricého náboja, zákon zachovania elektrického náboja
Elektrický
náboj
[Q]=
C (coulomb)
Jestvujú
iba dva druhy elektrických nábojov – kladné
a záporné.
Náboje rovnakého druhu sa navzájom odpudzujú, náboje
nerovnakého druhu sa priťahujú.
Elektricky nabité
teleso pôsobí silou na iné telesá.
Elektrický náboj
môžeme dotykom preniesť z povrchu jedného telesa na povrch
iného.
Premiestňovať
ho môžeme aj v telese. Vodiče
sú látky, v ktorých sa el. náboj ľahko premiestňuje. Izolanty
(al. dielektriká) sú látky, v ktorých sa náboje nepremiestňujú.
Elektrický
náboj ľubovoľného telesa sa skladá z celistvého násobku
elementárneho
náboja
e=1,602.10-19
C.
Po túto hodnotu je deliteľný. Najmenšia stabilná častica,
ktorá obsahuje záporný elementárny náboj sa nazýva elektrón.
Najmenšia stabilná šastica obsahujúca kladný elementárny náboj
sa nazýva protón
(Náboje protónov a elektrónov sú rovnako veľké). Elektróny aj
protóny sú v atómoch ľubovoľnej látky.
Elektrické
náboje považujeme za bodové, ak lineárne rozmery telies, na
ktorých sa nachádzajú, sú omnoho menšie ako vzdialenosti, v
ktorých skúmame ich účinky.
Zákon
zachovania elektrického náboja (el. nábojov):
Algebraický
súčet elektrických nábojov v izolovanej sústave zostáva
konštantný.
Teda v neutrálnom
(nenabitom) telese sa nachádzajú náboje rôznych znamienok, ale s
rovnakou absolútnou hodnotou.
Jav elektrostatickej indukcie a polarizácie dielektrika.
Elektrostatickou
indukciou
sa nazýva jav, ktorý vznikne po umiestnení neutrálneho vodiča
do vonkajšieho elektrostatického poľa. Vplyvom tohto poľa vzniká
separácia
nesúhlasných nábojov,
ktoré majú rovnaké absolútne hodnoty (vo vodiči nastáva pohyb
voľných elektrónov). Indukované (separované) náboje zmiznú
pri oddialení vodiča z elektrostatického poľa.
Pri
ľubovoľnej elektrostatickej indukcii sú indukované náboje
rozložené na povrchu vodiča a vnútorná časť uzavretého
vodiča je chránená od vonkajších elektrických polí (vo vnútri
vodiča nie je žiadne elektrické pole).
Polarizáciou
dielektrika
(dielektriká (čiže izolanty) – látky, ktoré nevedú
elektrický prúd. V nich sa nenachádzajú voľné elektróny) pri
jeho vložení do vonkajšieho elektrického poľa rozumieme vznik
vlastného
makroskopického elektrického
poľa,
ktoré v ňom vznikne posunutím
nabitých častíc
príslušných molekúl dielektrika.
Mierou
polarizácie dielektrika
je vektor polarizácie P.Coulombov zákon.
Coulombov
zákon
znie: Sila F12
vzájomného elektrického pôsobenia dvoch bodových nábojov Q1
a Q2
je priamo úmerná súčinu ich veľkostí a nepriamo úmerná
štvorcu ich vzájomnej vzdialenosti r:
F= k.(Q1.Q2 / r2)