Elektrostat 3

[

Rozdział 21: Elekłrosłałyka 393

e₀r S.Jr lo-'*

Rys. 21.31. Zarówno Meidor, jak i czasza generatora Van de Graaffa są pod bardzo wysokim napięciem. Dlaczego włosy Meidor są wyprostowane?

e;

V;

V^VA

Zestawienie pojęć

Elektryczność — ogólna nazwa zjawisk elektrycznych, analogiczna do grawitacji (obejmującej zjawiska grawitacyjne) czy socjologii (obejmującej zjawiska społeczne). Elektrostatyka — nauka o ładunkach elektrycznych znajdujących się w stanie spoczynku, a nie w ruchu (jak podczas przepływu prądu elektrycznego).

Zasada zachowania ładunku: Ładunki elektryczne nie tworzą się, ani nie giną. Całkowity ładunek przed i po procesie jest taki sam.

Prawo Coulomba — związek między siłą elektryczną, ładunkiem i odległością:

Ładunki jednoimienne odpychają się (siła dodatnia), ładunki różnoimienne — przyciągają się.

Kulomb — jednostka ładunku elektrycznego w układzie SI. Jeden kulomb (w skrócie: C) równy jest łącznemu ładunkowi 6,25 • 10¹⁸ elektronów.

Przewodnik — materiał zawierający swobodne elektrony, które mogą przez niego przepływać po przyłożeniu siły elektrycznej.

Izolator — materiał nie zawierający swobodnych nośników ładunku, uniemożliwiający przepływ prądu elektrycznego. Polaryzacja elektryczna — określenie stanu atomu lub cząsteczki, w których ładunki układają się w jednej linii tak, że na jednym jej końcu przeważają nieco ładunki dodatnie, a na drugim — ładunki ujemne.

Natężenie pole elektrycznego — siła przypadająca na jednostkę ładunku. Pole elektryczne otacza każdy ładunek niczym aureola i jest magazynem energii elektrycznej. Natężenie pola wytworzonego przez ładunek punktowy maleje odwrotnie proporcjonalnie do kwadratu odległości, analogicznie do pola grawitacyjnego. Pole między przeciwnie naładowanymi, równoległymi płytkami jest jednorodne. Energia potencjalna elektryczna — energia ładunku umieszczonego w polu elektrycznym.

Potencjał elektryczny — energia potencjalna przypadająca na jednostkę ładunku, nazywana często napięciem:

energia elektryczna

napięcie =-.

ładunek

Wolt—jednostka potencjału elektrycznego: 1 wolt =

1 dżul na 1 kulomb.

Kondensator — przyrząd elektryczny, najczęściej w postaci pary równoległych, nie stykających się ze sobą płytek metalicznych. Służy do magazynowania ładunku i energii.

Pytania przeglądowe

Siły elektryczne

1.    Elektron i proton oddziałują jednocześnie elektrycznie i grawitacyjnie. Która z tych sił jest większa? Czy różnica między tymi siłami jest mała, czy duża?

2.    Dlaczego siły grawitacyjne między ciałami niebieskimi przeważają nad siłami elektrycznymi?

F _

(s-ocusę<L~\

z. i>er‘ a_

kc    ^¹ 3-