Характеристики электрического поля. Конденсаторы

Электромагнитное поле- это вид материи, главной характеристикой которого является силовое воздействие на заряженные частицы, степень которого зависит от скорости движения частиц и величины их электрического заряда.

Основной характеристикой электрического поля является напряженность.
Напряженность – это величина, которая определяет силу, действующую на заряд со стороны электрического поля.
E = F/q [Н/Кл; В/м]

Напряженность – векторная величина, её направление совпадает с направлением силы.
Электрическое поле графически изображается линиями напряженности, которые начинаются на положительном заряде и оканчиваются на отрицательном заряде, то есть являются незамкнутыми.

Закон Кулона
Величина силы, с которой на каждое из двух заряженных тел, расположенных в вакууме, действует их общее электрическое поле, пропорциональна произведению абсолютных значений зарядов этих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
где q- заряд точечного тела,
r- расстояние между зарядами,
k – коэффициент пропорциональности
ε0 – электрическая постоянная
ε0= 8,85×10-12 Ф/м

Перемещение заряженной частицы в электрическом поле

Потенциал ϕ - это работа, которая может быть совершена силами электрического поля при перемещении заряда из одной точки поля в точку, потенциал которой принят равным нулю (в бесконечность).
Напряжение между двумя точками электрического поля равно разности потенциалов этих точек
U = ϕ1 - ϕ2.

Конденсатор- система из двух проводников (обкладок), разделенных диэлектриком
Свойство конденсатора: накапливать и удерживать на своих обкладках равные по величине и противоположные по знаку электрические заряды (энергию электрического поля).
Конденсаторы имеют много слоёв диэлектрика и многослойные электроды, или ленты чередующихся диэлектрика и электродов, свёрнутые в цилиндр или параллелепипед со скруглёнными четырьмя рёбрами.

Величина С, равная отношению заряда одной из обкладок конденсатора к напряжению между ними, называется электрической ёмкостью конденсатора
С = q/U [Ф], Фарад
Ёмкость конденсатора зависит от формы и размеров его обкладок, их взаимного расположения и расстояния между ними, а также от свойств диэлектрика, разделяющего обкладки.
При увеличении напряжения на обкладках конденсатора увеличиваются заряды и напряженность в диэлектрике конденсатора. При этом увеличивается энергия электрического поля конденсатора за счет поступления её от источника питания.
Энергия электрического поля заряженного конденсатора:
W = CU2 /2 [Дж].