Osnove 1 Skripta Prvi Kolokvijum

Embed Size (px)

Citation preview

1. Kulonov zakon Kulonov zakon definie intenzitet,pravac i smer elektrostatike sile kojom nepokretno naelektrisanje malih dimenzija (u idealnom slucaju punktualno naelektrisanje) deluje na drugo. Ta sila se naziva i Kulonova sila. Def. Intenzitet elektrostatike sile izmeu dva takasta naelektrisanja je direktno proporcionalan proizvodu kolinika njihovih naelektrisanja, a obrnuto proporcionalan kvadratu rastojanja izmeu ta dva naelektrisanja. Skalarni oblik intenziteta sile glasi: F= * F intenzitet sile Q1 naelektrisanje jednog tela Q2 naelektrisanje drugog tela r rastojanje izmeu naelektrisanja (tela) je elektrina kontanta k (9 * ) -Kulon je u eksperimentu koristio metalne kuglice privrdene na lagane tapide od dielektrinog materijala. -Silu uzajamnog delovanja naelektrisanih kuglica merio je osetljivom torzionom vagom. 2.Vektor jaine elektrinog polja Svako elektrino polje moe da se posmtra kao da potie od punktualnih opteredenja.Kulonova sila na probno opteredenje u sluaju sloenijih polja je jednaka vektorskom zbiru sila kojima na njega deluju sva ta opteredenja pojedinano.Sledi da je i u sasvim optem sluaju odnos F na Q/Q nezavistan od Q. Dakle,i tada taj odnos karakterie elektrino polje u posmatranoj taki,bez obzira da li se u taki nalazi probno opteredenje ili ne. Vektor F na Q/Q se stoga usvaja za osnovnu veliinu kojom se opisuje elektrino polje u svakoj njegovoj taki i naziva se vektor jaine elektrinog polja. Oznaka za VJEP je E. E= - def. VJEP E= r0 - VJEP punktualnog opteredenja

3.Elektrini potencijal Bilo koja taka prostora ima elektrini potencijal ija potencijalna energija po jedinici naelektrisanja ima neku vrednost a nalazi se u statikom (vremenski nepromenljivom) elektrinom polju. To je skalarna veliina,obino izraena u voltima. Razlika elektrinog potencijala izmedju dve take u prostoru naziva se napon. Poznato je da neki predmeti imaju elektrini naboj (potencijal). Elektrino polje vri pomeranje naelektrisanih estica ,ubrzavajudi ih u smeru vektora elektrinog polja,odnosno u smeru ili nasuprot smeru vektora elektrinog polja,u zavisnosti od vrste naelektrisanja. Ukoliko je naelektrisana estica naelektrisana pozitivnim naelektrisanjem,sila delovanja i ubrzanja te estice de biti u smeru sa elektrinim poljem,a vrednost sile koja deluje,odreena je veliinom naelektrisanja estice i vrednodu elektrinog polja. Sila i potencijalna energija su u direktnom odnosu. Kako se estica krede u smeru u kojem ga sila ubrzava,njena potencijalna energija se smanjuje. Potencijal elektrinog polja se naziva elektrini potencijal. Va = dl - def. potencijala u taki A u odnosu na referentnu taku R Va - Vb = dl - razlika potencijala u takama A i B

4.Gausov zakon Def.: Elektrini fluks kroz bilo koju zatvorenu povrinu jednak je ukupnom naelektrisanju koje je obuhvadeno tom povrinom, podeljenog dielektrinom konstantom. Neka pozitivno takasto naelektrisanje Q generie elektrino polje. Razmatra se sfera poluprenika r. U centru te sfere je smeteno naelektrisanje Q. Normala na povrinu sfere je paralelna smeru vektora polja jer polje deluje radijalno od naelektrisanja. Povrina sfere je 4r2. Konano, jaina polja u svim takama koje su na rastojanju r od centra sfere, tj. od takastog naelektrisanja, je:

E

Q 4 0 r2

r0

Ako se jaina elektrinog polja pomnoi povrinom sfere:

E (r ) 4 r 2

Q 4 0 r2

4 r 2

Q

0

Vano je primetiti da je krajnji rezultat nezavistan od poluprenika sfere. To znai da de se isti rezultat dobiti za bilo koju sferu u ijem centru se nalazi neko naelektrisanje. Ovo je sutina Gausovog zakona. Gaus je takoe dokazao da se zakon moe primeniti na bilo koju zatvorenu povrinu i za bilo koju raspodelu elektrinog naelektrisanja.Tako, ako se bilo koji spoljanji element zatvorene povrine S pomnoi komponentom elektrinog polja koja je normalna na taj element povrine i zatim izvri sumiranje po celoj povrini, kao rezultat de se dobiti kolinik koliine naelektrisanja zahvadenog povrinom S i dielektrine konstante, tj.:

Q E dS S

0

Ovaj integral se zove fluks vektora jaine elektrinog polja kroz povrinu S, oznaava se E, a proporcionalan je broju linija elektrinog polja koje prodiru kroz tu povrinu:

Q E E dS S

0