Powierzchnia Gaussa jest to umowna zamknięta powierzchnia kształtu oddającego symetrię rozważanego zagadnienia. Prawo Gaussa mówi nam, że nie trzeba mierzyć ładunku elektrycznego, ale otoczyć go jakąś zamkniętą powierzchnią i zbadać jakie pole elektryczne je przecina.

Treść Prawa Gaussa jest więc następująca: strumień natężenia pola elektrycznego przenikający przez dowolną powierzchnię zamkniętą w jednorodnym środowisku o bezwzględnej przenikalności dielektrycznej ε, jest równy stosunkowi całkowitego ładunku znajdującego się wewnątrz tej powierzchni do wartości tejże przenikalności.

WZÓR:

ε = q wewn ,

bądź w ujęciu całkowym: , korzystając ze wzoru ( gdzie

daną powierzchnię gaussa podzielono na małe kwadraty o polu powierzchni dS, obliczono wielkość skalarną EdS dla każdego kwadratu i zsumowano po całej zamkniętej powierzchni).

ZASTOSOWANIE PRAWA GAUSSA, dla symetrii cylindrycznej:

Walcowa powierzchnia Gaussa otacza długi jednorodnie naładowany pręt plastikowy

= EScos0= 2 πrhE

ε = q wewn

ε2πrhE= λh => E= λ/ε2πr - natężenie pola pochodzącego od jednorodnie naładowanego pręta w punkcie odległym od niej o r.

ZASTOSOWANIE PRAWA GAUSSA, dla symetrii płaszczyznowej

cienka naładowana jednorodnie płyta z gęstością powierzchniową δ i przechodząca przez nią, prostopadła powierzchnia Gaussa.

= 2ES
= δS/ ε

2ES = δS/ ε => E= δ/2ε - natężenie pola elektrycznego

jednorodnie naładowanej płyty.

PRZEPŁYW, NATĘŻENIE I GĘSTOŚĆ PRĄDU, PRĘDKOŚĆ UNOSZENIA:

Prąd elektryczny jest to uporządkowany ruch ładunków elektrycznych występujących w przewodnikach stałych, ciekłych i gazowych.

W próżni prąd płynie tylko wtedy, gdy dostarczymy do niej nośniki ładunku elektrycznego.

Nośnikami tymi są:

- w przewodnikach stałych - elektrony;

- w przewodnikach gazowych - elektrony, jony ujemne i jony dodatnie;

- w przewodnikach ciekłych - jony ujemne;

- w próżni - dostarczone do niej nośniki ładunku - elektrony, jony lub inne cząstki naładowane.

Prąd elektryczny charakteryzujemy wielkością nazywaną natężeniem prądu
Jest to inaczej szybkość przepływu ładunku elektrycznego w obwodzie, wyrażoną wzorem: I = Q/t gdzie: Q - ładunek, który przepłynął w obwodzie; t - czas, w którym ten ładunek przepłynął.

Jednostką jest amper: 1A=1C/s( kulomb na sekundę).

Gęstość prądu w przewodniku definiuje się jako stosunek natężenia prądu do pola przekroju poprzecznego przewodnika:

gdzie

I - natężenie prądu płynącego przez przewodnik,

S - pole przekroju poprzecznego przewodnika.

Wartość natężenia prądu pozostaje stała, zmienia się gęstość prądu.

Prędkość unoszenia: Podczas gdy nie ma przepływu prądu, elektrony poruszają się chaotycznie. Gdy prąd płynie elektrony dodatkowo dryfują z prędkością unoszenia V_d w kierunku przeciwnym do natężenia przyłożonego pola elektrycznego.

q = (nv)e = (nSL)e - całkowity ładunek nośników w przewodniku o długości L(n- liczba nośników, S- pole przekroju

t = L/ V_d - czas przepływu przez dowolny przekrój przewodnika

I = q/t = (nSL)e/ L/ V_d = nSeV_d => V_d = I/nSE = J/ne

J = (ne)V_d dla ne>0 J i V_d maja ten sam kierunek, dla ne<0 mają przeciwny kierunek.

---