Законы сохранения в механике статика и гидродинамика механические колебания и волны основы термодинамики

 
q
1
 + 
q
2
 + ... +
q
n
 = const.
(7.1)
Этот вывод называется 
законом сохранения электрических зарядов
.
Закон сохранения зарядов открыт в 1750 году американским ученым и 
политическим деятелем Бенджамином Франклином.
Согласно теории Фарадея и Максвелла, вокруг наэлектризованных 
тел создается электрическое поле. Взаимодействие происходит как раз 
посредством этого электрического поля. Это поле невозможно потрогать 
руками или увидеть глазами. Его можно только почувствовать.
Изучение воздействия электрического поля на заряженные частицы 
показало, что воздействие поля вблизи заряженного тела сильнее, а 
с удалением от него воздействие становится слабее. Чтобы показать, 
насколько сильно поле, созданное электрическим зарядом, введена 
величина, которая называется напряженностью электрического поля. 
Напряженность электрического поля определяется формулой:
 
 
 


E
F
q
=
0
 
(7.2)
Здесь 


E
F
q
=
0
– напряженность поля в определенной его точке; 
q
0
– количество 
заряда, помещенного в эту точку поля; |
F
→ 
| – сила, действующая на 
помещенный заряд 
q
0
со стороны электрического поля.
Электрическое поле характеризуется с помощью силовых линий или 
линий напряженности (рис. 7.2 и 7.3). Напряженность электрического поля 
является векторной величиной и направлена по направлению силовых 
линий.
Рис.7.2. 
Рис. 7.3.

---

116
Единица напряженности
[ ]
E
F
q
=
=
1
Н
Кл
или 1 
В
м
.
Подсчитаем напряженность поля точечного заряда 
q
на расстоянии 
r
:


E
F k
E
k
F
q
q q
r
k
q q
r
q
q
r
=
=
=
=
⋅
⋅
0
0
2
0
2
0
2
;
;
;
| | |
|
| | |
|
|
|
| |
E k
q
r
=
| |
2
.
(7.3)
Здесь 
r
– расстояние от точечного заряда до точки, где определяется 
напряженность поля; 
k = 
1
4
0
9
9 10
πε
= ⋅
Н·m
2
Кл
.
Электрическое поле в основном 
создают 
системы 
зарядов. 
Например, если в определенную точку поля, созданного системами зарядов 
q
1
и 
q
2
ввести пробный заряд, то на него со стороны каждого заряда будут 
действовать силы 
F
→
1
и 
F
→
2
(рис. 7.4). Среднее значение сил, воздействующих 
на пробный заряд, равно:
 
 
 
 
 
F
→
= 
F
→
1
+ 
F
→
2
. 
(7.4)
В этом случае напряженность поля в точке 
А
равняется:
 
 
 
 
 
Е
→
= 
Е
→
1
+ 
Е
→
2
. 
(7.5)
На основании выражения (7.5) делаем следующий вывод: