1.1. Особина на квантизираност на електрицитетот

Апсолутната вредност на количината електрицитет која ја носат електронот или протонот се нарекува елементарен квант на електичен полнеж.

Елементарниот квант на електричен полнеж се обележува со е. Ако со Q го обележиме било кој електричен полнеж во природата, тогаш важи:

Q= ±Nе

Електрицитет или електричен полнеж постои на тела помеѓу кои де-лува електрична сила. При тоа велиме: ако помеѓу две тела мериме електрична сила, тогаш тие тела носат електричен полнеж, или се електризирани.

1.4 Кулонов закон

Кулоновиот закон се искажува со следните три става:

• Силата помеѓу две пунктуални електрични полнежи е одбивна ако се од ист вид или е привлечна ако се од различен вид.

• Силата на нивното меѓусебно дејство е во правец на линијата која поминува низ двата пунктуални електрични полнежи.

• Интензитетот на силата е право пропорционален на производот на количината електрицитет на двата електрични полнежи, а е обратно пропорционален на квадратот на нивното меѓусебно растојание.

Електрично линеарна средина е со непроменливи електрични карактеристики без оглeд на интензитетот на електричната сила и електричните полнежи на телата.

1.5 Електрично поле и вектор на јачината на електричното поле

Електрично оптовареното тело го модифицира просторот околу себе, воспоставувајќи определена физичка појава во просторот, која ја нарекуваме електрично поле. Ако во просторот во кој е воспоставено полето се донесе друг електричен полнеж, врз него полето ќе делува со сила.

Основен експеримент со кој се утврдува дали во просторот е воспоставено електрично поле е во тој простор да се донесе неподвижно електрично оптоварено тело и доколку може да се измери електрична сила која делува врз телото, само тогаш утврдуваме дека постои електрично поле.

Векторот на јачина на електрично поле го означуваме со Е и е определен со дефинициона равенка:

E→=F→

ΔQ

каде што F→

е сила која делува на пробниот електричен полнеж ΔQ.

Векторот на јачина на електрично поле го карактеризира полето од аспект на неговата способност да делува со сила врз електричен полнеж внесен во него.

Во хомогено електрично поле векторот Е е еднаков во сите точки од просторот.

Линијата на вектор на јачина на електричното поле е замислена линија повлечена на таков начин да тангентата во секоја нејзина точка е со правец еднаков на векторот на електричното поле во таа точка. Линиите се насочени во насоката на Е .

Бројот на линии кои поминуваат низ единица површина нормална на линиите е право пропорционален на интензитетот на полето.

Можат да се искажат особините на овие линии кои директно произлегуваат од нивната дефиниција.

1. Линиите на векторот на електрично поле се непрекинати.

2. Секоја линија (во електростатичко поле) има почеток на позитивниот електричен полнеж и крај на негативниот електричен полнеж.

3. Линиите никогаш не се сечат.

4. Линиите како да тежат да се скратат, и

5. Линиите како да тежат да се одбијат меѓусебно.

1.6 Гаусов закон

Позитивна насока на нормалата на површината, се

означува со единичен вектор n→

чиј правец е нормален на површината. При тоа за затворена површина позитивната насока е секогаш ориентирана кон надвор, а за отворена површина, насоката може да се определи произволно.

Флукс на вектор на јачина на хомогено електрично поле низ рамната површина Ѕ е скаларен производ помеѓу векторите Е и Ѕ. Флуксот го означуваме со и е дефиниран со следната релација:

ψ=E→⋅S→=ES cos θ

Вкупниот излезен флукс на векторот на јачина на електрично поле низ произволна затворена површина во вакуум е еднаков на вкупниот електричен полнеж опфатен во затворената површина поделено со пермеабилноста на вакуумот.

1.7 Потенцијал на електрично поле и електричен напон

Енергиjата не може ниту да настане ниту да се изгуби, туку единствено може да се трансформира од еден вид во друг. Со други зборови: вкупната енергија кај сите појави останува непроменета.

Во секоја точка Р од електричното поле за претходно избрана произволна референтна точка R еднозначно е определена скаларната големина: електричен потенцијал, означен со V, која го опишува електричното поле врз основа на потенцијална енергија, дефинирана со следната релација:

V=W P

ΔQ

Електричен напон помеѓу точките М и N се дефинира со следната релација:

UMN=∫R

N

E→⋅d l

→

Во електростатиката, разликата на потенцијали и напонот се идентични (што не е случај кај временски променливото електромагнетно поле), така што може да се напише:

UMN = VM - VN

Векторот на јачина на електричното поле е нормален на еквипотенцијалните површини.

1.8. ПРОВОДНИЦИ ВО ЕЛЕКТРИЧНО ПОЛЕ

Проводниците ги дефинираме со две особини:

• проводниците поседуваат голема залиха на слободно подвижни електрични полнежи,

• кога во нивната внатрешност постои електрично поле настанува насочено макроскопско движењe на електрични полнежи, кое го нарекуваме електрична струја.

При електростатичка рамнотежа нема вишок електрицитет во внатрешноста на проводникот (Q = 0).

При електростатичка рамнотежа електричното поле во внатрешноста на проводникот е еднакво на нула (Е=0).

При електростатичка рамнотежа на површината на проводникот постои само нормална компонента на електричното поле, или, со други зборови, тангенцијалната компонента на електричното поле е еднаква на нула (Еtang = 0).

При електростатичка рамнотежа потенцијалот е константен на површината и во внатрешноста на проводникот (V = соnѕt).

Оваа релација заедно со прeтходниот заклучок за тангенцијалната компонента на полeто ги дефинира важните т.н. гранични услови на раздвојната површина помеѓу проводникот и вакуумот.

Електрични полнежи на површината на проводникот така се распоредуваат да го поништат полето во внатрешноста на проводникот.

Ако постои надворешно електрично поле, на површината на проводникот ќе бидат индуцирани (предизвикани) електрични полнежи.

Појавата да на површините на проводни тела се индуцираат (предизвикуваат) електрични полнежи под дејство на надворешно електрично поле се нарекува електростатичка индукција.

Со затворање во метална обвивка е возможна потполна заштита на внатрешниот простор било од надворешно електрично поле или од електрично поле од електричните полнежи на металната обвивка. Метална обвивка со ваква намена се нарекува електростатички заклон или Фарадеев кафез.