Elektrostatika nuotraukose

Visa materija sudaryta iš atomų. Atomas susideda iš branduolio, aplink kurį sukasi elektronai. Branduolys yra teigiamai įkrautas, o elektronai – neigiamai.

Atomai, veikiami išorinių jėgų, gali prarasti arba įgyti elektronus. Tokie atomai vadinami jonais. Elektronas, judantis už orbitos ribų ir nepatiriantis atomo branduolio gravitacinių jėgų, vadinamas laisvuoju elektronu.

Materijos struktūra

Vilnos gabalėliu įtrintas kriauklys įgauna elektros krūvį.

Elektros krūviai

Elektrinis laukas yra ypatinga materijos rūšis, kuri skiriasi nuo materijos, per kurią perduodamas vienų įkrautų kūnų poveikis kitiems.

Elektrinis laukas

Kulono dėsnis

Dviejų taškinių elektros krūvių sąveikos jėga yra tiesiogiai proporcinga šių krūvių dydžių sandaugai ir atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų kvadratui.

Kulono dėsnis

Elektrinio lauko stiprumas

Jėga, veikianti stacionarų teigiamą krūvį tam tikrame lauko taške, vadinama elektrinio lauko stipriu.

elektrinio lauko stiprumas

Lauko stiprumas kartu su dydžiu apibūdinamas kryptimi.

Įtempimo kryptis sutampa su teigiamą krūvį veikiančios jėgos kryptimi ir visada yra liestinė įtempimo linijai.

Elektrinio lauko stiprumas

Krūvio perkėlimo iš vieno taško į kitą darbas nepriklauso nuo tako formos, o tik nuo tų taškų padėties.

Krūvio perkėlimo iš vieno taško į kitą darbas

Elektrinis potencialas tam tikrame lauko taške yra lygus darbui, atliktam įvedant vienetinį teigiamą krūvį už lauko ribų į tą tašką.

Potencialų skirtumas tarp dviejų elektrinio lauko taškų vadinamas įtampa. Potencialo ir potencialų skirtumo vienetas yra voltas.

Potencialų ir potencialų skirtumas

Kai krūviai yra pusiausvyroje, tai yra, kai nėra judėjimo, laidininko (elektronų) krūviai, veikiant abipusės atstūmimo jėgoms, yra jo išoriniame paviršiuje.

Laidininkai elektriniame lauke

Jeigu elektros laidininkas, padalintas į dvi dalis, tada viena dalis bus įkrauta teigiamai, o kita – neigiamai. Taip yra dėl laisvųjų elektronų buvimo.

Laidininkai elektriniame lauke

Krūvio tankis priklauso nuo laidininko paviršiaus kreivumo: kur didesnis paviršiaus kreivumas, ten ir krūvių tankis didesnis. Įkrovos tankis ypač padidėja šalia aštrių išsikišimų.

Laidininkai elektriniame lauke

Veikiami elektrinio lauko, atomų ir molekulių krūviai yra orientuoti išilgai lauko. Vienoje dielektriko pusėje susidaro teigiamų krūvių vyravimas, o kitoje – neigiami. Šis procesas vadinamas poliarizacija.

Jei dielektrikas padalintas į dvi dalis, tai ant abiejų dalių paviršių, skirtingai nei laidininko, bus abiejų ženklų krūviai.

Dielektrikai elektriniame lauke

Dielektriku atskirtų laidininkų gebėjimas kaupti elektros krūvį vadinamas elektrine talpa.

Elektrinė talpa

Du vienas nuo kito izoliuoti ir arti vienas kito esantys laidininkai sudaro kondensatorių.

Kondensatoriai Kondensatoriai

Kondensatoriaus talpos priklausomybė nuo plokščių dydžio ir atstumo tarp jų

Kondensatoriaus talpos priklausomybė nuo plokščių dydžio ir atstumo tarp jų

Lygiagretus kondensatorių prijungimas

Lygiagretus kondensatorių prijungimas

Kondensatorių nuoseklus jungimas

Kondensatorių nuoseklus jungimas

Fiksuoti kondensatoriai

Fiksuoti kondensatoriai

Kintamieji kondensatoriai

Kintamieji kondensatoriai

Patariame perskaityti:

Kodėl elektros srovė pavojinga?