A
A-
A
A+
Wyszukiwarka Wzorów:
Kategoria Wzór Opis Wzoru
Najważniejsze
Prawo Coulomba F=ke|q1q2|r2

Legenda Wzoru:

F - Siła elektrostatyczna

ke - Stała elektrostatyczna (8.99×109Nm2C2)

q1,q2 - Ładunki

r - Odległość między ładunkami

Prawo Coulomba

Źródło: Dna-Dennis

Opis:

Prawo Coulomba opisuje siłę oddziaływania elektrostatycznego między dwoma ładunkami punktowymi, która jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi.

Natężenie pola elektrycznego E=Fq=ke|Q|r2

Legenda Wzoru:

E - Natężenie pola elektrycznego

F - Siła działająca na ładunek próbny q

Q - Ładunek źródłowy

ke - Stała elektrostatyczna (8.99×109Nm2C2)

r - Odległość od ładunku źródłowego

Natężenie Pola Elektrycznego

Źródło: Sparkwriter4

Opis:

Natężenie pola elektrycznego wytworzonego przez ładunek punktowy jest zależne od wartości ładunku źródłowego oraz odległości od tego ładunku.

Potencjał elektryczny V=keQr=Epq

Jednostka Potencjału Elektrycznego (V):

1 V (wolt) = 1 J/C (dżul na kulomb)

Legenda Wzoru:

V - Potencjał elektryczny

Q - Ładunek

ke - Stała elektrostatyczna (8.99×109Nm2C2)

r - Odległość od ładunku

Ep - Energia potencjalna

q - Ładunek próbny

* dla q>0

Opis:

Potencjał elektryczny V pola, dostarcza nam informację o tym, jaką energię potencjalną ma ładunek jednostkowy, w danym punkcie.

Praca i Energia
Praca w polu elektrycznym W=qΔV

Legenda Wzoru:

W - Praca

q - Ładunek

ΔV - Różnica potencjałów (napięcie)

Praca wykonana nad ładunkiem w polu elektrycznym

Źródło: Sparkwriter4

Opis:

Wzór ten opisuje pracę wykonaną podczas przemieszczania ładunku w polu elektrycznym. Jest to iloczyn ładunku i różnicy potencjałów.

Energia potencjalna w polu elektrycznym Ep=keq1q2r

Legenda Wzoru:

Ep - Energia potencjalna

q1,q2 - Ładunki

r - Odległość między ładunkami

Opis:

Energia potencjalna w polu elektrostatycznym opisuje energię wynikającą z oddziaływania między dwoma ładunkami. Jest ona odwrotnie proporcjonalna do odległości między nimi.

Kondensatory
Energia zgromadzona w kondensatorze Ez=12CU2

Legenda Wzoru:

Ez - Energia zgromadzona w kondensatorze

C - Pojemność

U - Napięcie

Opis:

Wzór ten opisuje energię zgromadzoną w polu elektrycznym kondensatora, która jest zależna od jego pojemności i napięcia między okładkami.

Pojemność kondensatora C=QU=ϵ0ϵrSd

Legenda Wzoru:

C - Pojemność

Q - Ładunek zgromadzony na okładkach kondensatora

U - Napięcie między okładkami kondensatora

ϵ0 - Przenikalność elektryczna próżni

ϵr - Stała dielektryczna dielektryka

S - Powierzchnia okładek kondensatora

d - Odległość między okładkami kondensatora

Opis:

Pojemność kondensatora to stosunek ładunku zgromadzonego na okładkach do napięcia między nimi, wyrażony również wzorem C=ϵ0ϵrSd. Pojemność zależy od geometrii kondensatora (powierzchni okładek S i odległości między nimi d) oraz materiału dielektrycznego między okładkami. Dla kondensatora próżniowego ϵr=1, więc wzór upraszcza się do C=ϵ0Sd.

Związek między napięciem a natężeniem pola (kondensator) E=Ud

Legenda Wzoru:

E - Natężenie pola elektrycznego

U - Napięcie między okładkami kondensatora

d - Odległość między okładkami kondensatora

Opis:

Natężenie pola elektrycznego E w kondensatorze wynika z napięcia U między okładkami oraz odległości d między nimi. Wzór ten pokazuje, że zwiększenie napięcia powoduje wzrost natężenia pola, a zwiększenie odległości zmniejsza natężenie.

Inne
Gęstość ładunku σ=QS

Legenda Wzoru:

σ - Gęstość powierzchniowa ładunku

Q - Całkowity ładunek zgromadzony na przewodniku

S - Powierzchnia, na której ładunek jest zgromadzony

Opis:

Gęstość powierzchniowa ładunku na przewodniku kulistym w stanie równowagi jest stała. Zależność ta wynika z faktu, że im mniejszy promień krzywizny przewodnika, tym większa gęstość ładunku zgromadzonego na jego powierzchni. Ostatecznie, gęstość ładunku określa, jak dużo ładunku znajduje się na jednostkowej powierzchni przewodnika.

Stała elektrostatyczna ke=14πϵ0

Legenda Wzoru:

ke - Stała elektrostatyczna

ϵ0 - Przenikalność elektryczna próżni

Opis:

Wartość stałej elektrostatycznej: ke=8.99×109Nm2C2.
Stała ke określa siłę oddziaływania elektrostatycznego w próżni, zależną od przenikalności elektrycznej próżni ϵ0, gdzie ϵ0=8.854×1012C2Nm2.

Prawo Gaussa EdA=Qwewϵ0

Legenda Wzoru:

EdA - Strumień elektryczny

Qwew - Ładunek wewnątrz powierzchni

ϵ0 - Przenikalność elektryczna próżni

Opis:

Prawo Gaussa opisuje związek między strumieniem pola elektrycznego a ładunkiem wewnątrz zamkniętej powierzchni. Jest to jedna z czterech równań Maxwella.

Kategoria Wzór Opis Wzoru
Najważniejsze wzory
Prawo Coulomba F=ke|q1q2|r2

Legenda Wzoru:

F - Siła elektrostatyczna

ke - Stała elektrostatyczna (8.99×109Nm2C2)

q1,q2 - Ładunki

r - Odległość między ładunkami

Prawo Coulumba

Źródło: Dna-Dennis

Natężenie pola elektrycznego E=Fq=ke|Q|r2

Legenda Wzoru:

E - Natężenie pola elektrycznego

F - Siła działająca na ładunek próbny q

Q - Ładunek źródłowy

r - Odległość od ładunku

Potencjał elektryczny V=keQr=Epq

Jednostka Potencjału Elektrycznego (V):

1 V (wolt) = 1 J/C (dżul na kulomb)

Legenda Wzoru:

V - Potencjał elektryczny

Q - Ładunek

r - Odległość od ładunku

Ep - Energia potencjalna

q - Ładunek próbny

* dla q>0

Opis:

Potencjał elektryczny V pola, dostarcza nam informację o tym, jaką energię potencjalną ma ładunek jednostkowy, w danym punkcie.

Praca i Energia
Praca w polu elektrycznym W=qΔV

Legenda Wzoru:

W - Praca

q - Ładunek

ΔV - Różnica potencjałów (napięcie)

Praca wykonana nad ładunkiem w polu elektrycznym

Źródło: Sparkwriter4

Opis:

Wzór ten opisuje pracę wykonaną podczas przemieszczania ładunku w polu elektrycznym. Jest to iloczyn ładunku i różnicy potencjałów.

Energia potencjalna w polu elektrycznym Ep=keq1q2r

Legenda Wzoru:

Ep - Energia potencjalna

q1,q2 - Ładunki

r - Odległość między ładunkami

Kondensatory
Energia zgromadzona w kondensatorze Ez=12CU2

Legenda Wzoru:

Ez - Energia zgromadzona w kondensatorze

C - Pojemność

U - Napięcie

Pojemność kondensatora C=QU=ϵ0ϵrSd

Legenda Wzoru:

C - Pojemność

Q - Ładunek na okładkach

U - Napięcie

ϵ0 - Przenikalność elektryczna próżni

ϵr - Stała dielektryczna

Inne
Gęstość ładunku σ=QS

Legenda Wzoru:

σ - Gęstość powierzchniowa ładunku

Q - Całkowity ładunek zgromadzony na przewodniku

S - Powierzchnia, na której ładunek jest zgromadzony

Stała elektrostatyczna ke=14πϵ0

Legenda Wzoru:

ke - Stała elektrostatyczna

ϵ0 - Przenikalność elektryczna próżni

Prawo Gaussa EdA=Qwewϵ0

Legenda Wzoru:

EdA - Strumień elektryczny

Qwew - Ładunek wewnątrz powierzchni

ϵ0 - Przenikalność elektryczna próżni

Otwórz PDF Pobierz PDF

Quiz - Elektrostatyka

Pytanie: 1/8
Czym jest pole elektryczne?
E-book - Pole Elektryczne
Otwórz w PDF

Elektrostatyka

Definicja:

Elektrostatyka jest działem fizyki zajmującym się badaniem ładunków elektrycznych w stanie spoczynku. Obejmuje badania nad siłami oddziaływania między ładunkami, polem elektrycznym oraz potencjałem elektrycznym.

O elektrostatyce:

Elektrostatyka opiera się na prawach opisujących wzajemne oddziaływanie ładunków. Jednym z podstawowych jest prawo Coulomba, które stwierdza, że siła elektrostatyczna między dwoma ładunkami jest wprost proporcjonalna do iloczynu ich wartości, a odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi.

W elektrostatyce istotne jest również pojęcie pola elektrycznego, które opisuje siłę działającą na ładunki umieszczone w przestrzeni. Linia sił pola elektrycznego wskazuje kierunek, w którym działa siła na dodatni ładunek testowy, a natężenie pola wyraża jego intensywność.

Elektrostatyka znajduje szerokie zastosowanie w technologii, inżynierii oraz naukach przyrodniczych. Zjawiska elektrostatyczne odgrywają kluczową rolę w działaniu urządzeń takich jak drukarki laserowe, kserokopiarki, monitory kineskopowe, a także w zabezpieczeniach przed wyładowaniami elektrostatycznymi w elektronice.

Badania nad elektrostatyką są istotne również w wielu dziedzinach nauk stosowanych, takich jak projektowanie izolatorów, analiza atmosferycznych wyładowań elektrycznych oraz przemysł farmaceutyczny, gdzie kontrola ładunków elektrostatycznych ma znaczenie w produkcji leków.

Elektrostatyka jest kluczowa dla zrozumienia interakcji między naładowanymi obiektami i wpływu pola elektrycznego na materiały przewodzące i izolatory. Dzięki niej możliwe jest projektowanie nowoczesnych systemów ochronnych i rozwijanie technologii, które minimalizują ryzyko wyładowań elektrostatycznych.

Podsumowując, elektrostatyka jest dziedziną fizyki zajmującą się ładunkami elektrycznymi w spoczynku oraz ich wzajemnymi oddziaływaniami, mającą szerokie zastosowanie praktyczne w technice i nauce.

Powiązane: