ELEKTRICKÉ POLE

Definice elektrického pole

Elektrické pole je pole, které se vyskytuje v okolí elektricky nabitých částic nebo těles.

Zdrojem elektrického pole jsou částice nesoucí elektrický náboj.

Elektrické pole ~ Elektrický náboj ~ Coulombův zákon

Elektrický náboj Q (coulomb – C)Vlastnosti elektrického náboje:

přenáší se z povrchu jednoho tělesa na povrch jiného tělesa,

elektrický náboj se může přemísťovat i v jednom tělese (vodiče jsou látky, ve kterých se elektrony přemísťují snadno, dielektrika jsou látky, ve kterých nedochází k přemísťování el. náboje),

existují dva druhy elektrických nábojů: záporný a kladný,

elektrický náboj je dělitelný – nejmenší elektrický náboj se nazývá elementární náboj, značí se symbolem e,

nosiče elementárního náboje v atomu jsou protony a elektrony. Protony mají kladný elementární náboj a elektrony záporný, e=1,602 . 10-19 C,

Elektrické pole ~ Elektrický náboj ~ Coulombův zákon

Elektrický náboj Q (coulomb – C)

každý atom představuje soustavu kladných nábojů e+ , které jsou rozptýleny v jádře atomu a soustavu záporných nábojů e- rozptýlených v elektronovém obalu,

elektrony v elektronovém obalu atomu jsou vázány elektrickými silami k jádru. Pokud dojde k odpojení jednoho či více elektronů z obalu vzniká kladný ion. Dojde-li naopak k připojení jednoho či více elektronů k obalu, vznikne záporný ion,

nejmenšími silami k atomovému jádru jsou vázány elektrony, které jsou nejvíce vzdáleny od jádra,

Elektrické pole ~ Elektrický náboj ~ Coulombův zákon

Elektrické pole ~ Elektrický náboj ~ Coulombův zákon

Elektrický náboj Q (coulomb – C)

při těsném styku dvou těles dochází k přemísťování elektronů z tělesa na těleso. Pokud má těleso nadbytek volných elektronů je nabito záporně, pokud má těleso nadbytek volných protonů je nabito kladně. Současně platí, že se nemění elektrický náboj na obou tělesech, neboť platí zákon zachování elektrického náboje:

V elektricky izolované soustavě těles je celkový náboj stálý.

těleso s elektrickým nábojem působí silou na jiná tělesa.

Coulombův zákon

Elektrická síla Fe je mírou vzájemného silového působení elektricky nabitých těles.

Bodový elektrický náboj je myšlený elektrický náboj, který je soustředěný do jednoho bodu.

Elektrické pole ~ Elektrický náboj ~ Coulombův zákon

Elektrické pole ~ Elektrický náboj ~ Coulombův zákon

Coulombův zákon

Dva bodové elektrické náboje v klidu se navzájem přitahují nebo odpuzují stejně velikými elektrickými silami Fe ,-Fe opačného směru. Velikost elektrické síly Fe je přímo úměrná absolutní hodnotě součinu nábojů Q1, Q2 a nepřímo úměrné druhé mocnině jejich vzdálenosti r.

+++

r r

-Fe Fe-Fe

-Fe

Q1 Q2 Q1 Q2

2

21..r

QQkFe

k – konstanta úměrnosti, jenž závisí na prostředí, je dána vztahem:

ε0 – permitivita vakua = 8,854 . 10-12 C2.m-2.N-1, εr – relativní permitivita prostředí ( pro vakuum a vzduch je přibližně 1, pro všechna další prostředí je vyšší než 1.

r

k ...4

1

0