Jest napięcie. Wyznaczanie siły w dowolnym punkcie pola elektrycznego

pole elektryczne

Pole elektryczne (statyczny) - polestacjonarny , naładowany elektrycznie telefon,których opłaty się nie zmieniają w samą porę.

Wykryto pole elektryczne Jak oddziaływanie sił naładowanych ciał.

Jednocześnie odróżniają ładunki dodatnie i ujemne. (rodzaje opłat )

Ładunki tego samego znaku odpychają się, ładunki przeciwnych znaków przyciągają się. (interakcja ładunków)

Opis właściwości pola elektrycznego opiera się na ustalonym doświadczalnie prawie Coulomba.

prawo Coulomba . Pomiędzy ładunkami punktowymi w spoczynku działa siła proporcjonalna do iloczynu ładunków, odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi i skierowana po linii prostej od jednego ładunku do drugiego(ryc. 1.1):

(1.1)

Gdzie F, - siła działająca na ładunek Q

R 2 - kwadrat odległości między ładunkami Q 1 I Q 2

F 2 - siła działająca na ładunek Q 2

R 0 21 - wektor jednostkowy skierowany od drugiego ładunku do pierwszego;

e 0 = 8,854 10-12 F/m - stała elektryczna.

Opłaty punktowe możemy rozważyć ciała naładowane, których wymiary są małe w porównaniu z odległością między nimi.

Podstawowy jednostki :

siła w międzynarodowym układ jednostek (SI) - niuton(H);

opłata - wisiorek(Cl): 1 Cl = 1 As;

długość - metr(M).

Główne wielkości charakteryzujące pole elektryczne , Czy

napięcie,

potencjał elektrycznyI

różnica potencjałów lub napięcie

Napięcia pole elektryczne jest miarą natężenia jego sił, równą stosunkowi siłF , ważny do odbioru próbnegoładunek punktowy stałyQ, wprowadzony do rozpatrywanego punktu pola, do wartości ładunku

(1.2)

Podobnie jak siła F, natężenie pola elektrycznego ε - wielkość wektorowa, tj. charakteryzuje się znaczeniem i kierunkiem działania.

Główny Jednostka SI natężenia pola elektrycznego - wolt na metr(V/m).

Ze wzoru (1.1) wynika, że natężenie pola elektrycznego ładunku punktowego Q na odległość R równy

(1-3)

i jest skierowany od punktu, w którym znajduje się ładunek, do punktu, w którym określa się napięcie, jeśli ładunek jest dodatni (ryc. 1.2, a),

Ryż. 1.2, A

i w przeciwnym kierunku, jeśli ładunek jest ujemny (ryc. 1.2, B).

1.2 b

Jeżeli istnieje kilka ładunków tworzących pole elektryczne, wówczas natężenie w dowolnym punkcie pola jest równe sumie geometrycznej natężeń każdego z nich z osobna. ( natężenie pola elektrostatycznego kilku ładunków )

Przykład 1.1. Wyznacz wartość i kierunek natężenia pola elektrycznego w punkcie A, zlokalizowane w odległych miejscach R 1 = 1 m i R 2 = 2 m od opłat punktowych

Q 1 = 1,11 10 -10 Cl i Q 2 = -4,44- 10 -10 Cl (ryc. 1.3).

Rozwiązanie. Korzystając ze wzoru (1.3) wyznaczamy natężenie pola elektrycznego w tym punkcie A z działania „opłat punktowych” Q 1 = i Q 2

Kierunki wektorów napięcia pokrywają się z kierunkami działania sił na testowy ładunek punktowy dodatni, jeżeli jest on umieszczony w punkcie A .

Siła powstałego pola elektrycznego w punkcie A skierowane wzdłuż przeciwprostokątnej trójkąta prostokątnego, którego ramiona są wektorami napięcia i to ma znaczenie

Możemy porozmawiać pole wektorowe i zobrazuj to pole linie wektorowe -linie energetyczne .

Jeżeli natężenie pola elektrycznego jest takie samo we wszystkich punktach, to wtedy pole jednorodny , na przykład pole równomiernie naładowanej płaskiej płyty o nieskończonych wymiarach (ryc. 1.4),

a jeśli jest inaczej, to pole jest nierównomierne , na przykład pole dwóch ładunków punktowych (ryc. 1.5).

Podczas poruszania się po dowolnym odcinku długości ładunku Q w polu elektrycznym pod wpływem sił polowych F praca jest wykonywana

W której Stanowisko poprzez przeniesienie ładunku wzdłuż dowolnego zamkniętego konturu równy zeru .

Rzeczywiście, ponieważ wszystkie właściwości pola są określone przez względne rozmieszczenie ładunków, przeniesienie ładunku po zamkniętej pętli i powrót do punktu początkowego oznacza początkowy rozkład ładunków i rezerwę energii. Oznacza to również, że biorąc pod uwagę (1.4), cyrkulacja wektora napięcia jest równa zeru

Warunek (1.5) pozwala nam scharakteryzować pole elektryczne w każdym punkcie funkcją jego współrzędnych - potencjał elektryczny .

Potencjał elektryczny w tym punkt pola elektrycznego biorąc pod uwagę (1.4) jest liczbowo równa pracy, jaką siły pola elektrycznego mogą wykonać podczas przenoszenia jednostkowego ładunku dodatniego z danego punktu do punktu, którego potencjał przyjmuje się za zero.

Potencjalna różnicadwa punkty 1 i 2, Lub Napięcie między punktami 1 i 2, pole elektryczne

(1.7)

jest liczbowo równa pracy, jaką siły pola elektrycznego mogą wykonać podczas przenoszenia jednostkowego ładunku dodatniego z punktu1 Dokładnie2 .

Jednostka potencjału elektrycznego w układzie SI - wolt(W).

Napięcie elektryczne odnosi się do pracy wykonanej przez pole elektryczne podczas przemieszczania ładunku o wartości 1 C (kulomb) z jednego punktu przewodnika do drugiego.

Jak powstaje napięcie?

Wszystkie substancje składają się z atomów, które są dodatnio naładowanym jądrem, wokół którego z dużą prędkością krążą mniejsze elektrony ujemne. Ogólnie rzecz biorąc, atomy są obojętne, ponieważ liczba elektronów odpowiada liczbie protonów w jądrze.

Jeśli jednak atomom odebrana zostanie pewna liczba elektronów, będą one miały tendencję do przyciągania tej samej liczby, tworząc wokół siebie pole dodatnie. Jeśli dodasz elektrony, pojawi się ich nadmiar i pojawi się pole ujemne. Tworzą się potencjały - dodatni i ujemny.

Kiedy wchodzą w interakcję, pojawi się wzajemne przyciąganie.

Im większa jest różnica – różnica potencjałów – tym silniej elektrony z materiału z ich nadmiarem będą przyciągane do materiału z ich niedoborem. Im silniejsze będzie pole elektryczne i jego napięcie.

Jeśli połączysz potencjały z różnymi ładunkami przewodników, powstanie prąd - ukierunkowany ruch nośników ładunku, mający na celu wyeliminowanie różnicy potencjałów. Aby przemieszczać ładunki wzdłuż przewodnika, siły pola elektrycznego wykonują pracę, którą charakteryzuje pojęcie napięcia elektrycznego.

W czym się to mierzy?

Temperatury;

Rodzaje napięcia

Stałe ciśnienie

Napięcie w sieci elektrycznej jest stałe, gdy po jednej stronie zawsze występuje potencjał dodatni, a po drugiej ujemny. Elektryczny w tym przypadku ma jeden kierunek i jest stały.

Napięcie w obwodzie prądu stałego definiuje się jako różnicę potencjałów na jego końcach.

Podłączając obciążenie do obwodu prądu stałego, ważne jest, aby nie pomylić styków, w przeciwnym razie urządzenie może ulec awarii. Klasycznym przykładem źródła stałego napięcia są akumulatory. Sieci znajdują zastosowanie tam, gdzie nie ma potrzeby przesyłania energii na duże odległości: we wszystkich rodzajach transportu – od motocykli po statki kosmiczne, w sprzęcie wojskowym, energetyce i telekomunikacji, do zasilania awaryjnego, w przemyśle (elektroliza, wytapianie w elektrycznych piecach łukowych) itp.) .

Napięcie prądu przemiennego

Jeśli okresowo zmienisz polaryzację potencjałów lub przesuniesz je w przestrzeni, wówczas elektryczny popędzi w przeciwnym kierunku. Liczbę takich zmian kierunku w określonym czasie pokazuje cecha zwana częstotliwością. Przykładowo standard 50 oznacza, że ​​polaryzacja napięcia w sieci zmienia się 50 razy na sekundę.

Napięcie w sieciach elektrycznych prądu przemiennego jest funkcją czasu.

Najczęściej stosuje się prawo drgań sinusoidalnych.

Dzieje się tak z powodu tego, co dzieje się w cewce silników asynchronicznych w wyniku obrotu wokół niej elektromagnesu. Jeśli rozszerzysz obrót w czasie, otrzymasz sinusoidę.

Składa się z czterech przewodów - trzech faz i jednego neutralnego. napięcie między przewodami neutralnym i fazowym wynosi 220 V i nazywa się fazą. Istnieją również napięcia międzyfazowe, zwane liniowymi i równymi 380 V (różnica potencjałów między dwoma przewodami fazowymi). W zależności od rodzaju połączenia w sieci trójfazowej można uzyskać napięcie fazowe lub napięcie liniowe.

Fizyczna natura pola elektrycznego i jej graficzne przedstawienie. W przestrzeni wokół ciała naładowanego elektrycznie istnieje pole elektryczne, które jest rodzajem materii. Pole elektryczne posiada zapas energii elektrycznej, który objawia się w postaci sił elektrycznych działających na naładowane ciała w polu.

Ryż. 4. Najprostsze pola elektryczne: a – ładunki pojedyncze dodatnie i ujemne; b – dwa przeciwne ładunki; c – dwa ładunki o tej samej nazwie; d – dwie równoległe i przeciwnie naładowane płyty (pole jednolite)

Pole elektryczne konwencjonalnie przedstawiany w postaci elektrycznych linii sił, które pokazują kierunki działania sił elektrycznych wytwarzanych przez pole. Zwyczajowo kieruje się linie siły w kierunku, w którym dodatnio naładowana cząstka poruszałaby się w polu elektrycznym. Jak pokazano na ryc. 4, elektryczne linie siły rozchodzą się w różnych kierunkach od ciał naładowanych dodatnio i zbiegają się w ciałach o ładunku ujemnym. Pole utworzone przez dwie płaskie, przeciwnie naładowane równoległe płytki (ryc. 4, d) nazywa się jednolitym.
Pole elektryczne można uwidocznić umieszczając w nim cząstki gipsu zawieszone w ciekłym oleju: wirują one wzdłuż pola, ułożone wzdłuż jego linii sił (ryc. 5).

Siła pola elektrycznego. Pole elektryczne działa na wprowadzony do niego ładunek q (rys. 6) z pewną siłą F. W związku z tym natężenie pola elektrycznego można ocenić na podstawie wartości siły, z jaką określony ładunek elektryczny, przyjęty jako jedność, jest przyciągany lub odpychany. W elektrotechnice natężenie pola charakteryzuje się natężeniem pola elektrycznego E. Natężenie jest rozumiane jako stosunek siły F działającej na naładowane ciało w danym punkcie pola do ładunku q tego ciała:

E=F/q(1)

Pole z dużym napięcie E jest przedstawione graficznie za pomocą linii siły o dużej gęstości; pole o niskim natężeniu - słabo rozmieszczone linie siły. W miarę oddalania się od naładowanego ciała linie pola elektrycznego lokalizują się rzadziej, tzn. natężenie pola maleje (patrz rys. 4 a, b i c). Tylko w jednolitym polu elektrycznym (patrz ryc. 4, d) natężenie jest takie samo we wszystkich jego punktach.

Potencjał elektryczny. Pole elektryczne ma określoną ilość energii, czyli zdolność do wykonania pracy. Jak wiadomo, energia może być również magazynowana w sprężynie, w przypadku której należy ją ścisnąć lub rozciągnąć. Dzięki tej energii można wykonać określoną pracę. Jeśli jeden z końców sprężyny zostanie zwolniony, będzie ona w stanie przesunąć podłączony do tego końca korpus na określoną odległość. W ten sam sposób można uzyskać energię pola elektrycznego, jeśli wprowadzi się do niego jakiś ładunek. Pod wpływem sił pola ładunek ten będzie przemieszczał się w kierunku linii sił, wykonując określoną pracę.
Aby scharakteryzować energię zmagazynowaną w każdym punkcie pola elektrycznego, wprowadzono specjalne pojęcie – potencjał elektryczny. Potencjał elektryczny? pole w danym punkcie jest równe pracy, jaką siły tego pola mogą wykonać podczas przemieszczania jednostki ładunku dodatniego z tego punktu poza pole.
Pojęcie potencjału elektrycznego jest podobne do pojęcia poziomu różnych punktów na powierzchni ziemi. Oczywiście, aby podnieść lokomotywę do punktu B (rys. 7), trzeba włożyć więcej pracy, niż podnieść ją do punktu A. Dlatego też lokomotywa podniesiona do poziomu H2 będzie w stanie wykonać podczas zjazdu większą pracę niż lokomotywa podniesiona do punktu A. poziom H2.Za poziom zerowy, od którego mierzona jest wysokość, zwykle przyjmuje się poziom morza.

W ten sam sposób potencjał powierzchni ziemi tradycyjnie przyjmuje się jako potencjał zerowy.
Napięcie elektryczne. Różne punkty pola elektrycznego mają różne potencjały. Zwykle mało nas interesuje wartość bezwzględna potencjałów poszczególnych punktów pola elektrycznego, bardzo ważna jest dla nas znajomość różnicy potencjałów?1-?2 pomiędzy dwoma punktami pola A i B (ryc. 8) . Różnica potencjałów a1 i a2 dwóch punktów pola charakteryzuje pracę wydatkowaną przez siły pola na przemieszczenie ładunku jednostkowego z jednego punktu pola o wyższym potencjale do innego punktu o niższym potencjale. Podobnie w praktyce niezbyt interesują nas wysokości bezwzględne H1 i H2 punktów A i B nad poziomem morza (patrz ryc. 7), ale ważne jest, abyśmy znali różnicę poziomów I między nimi punkty, ponieważ wzniesienie lokomotywy z punktu A do punktu B konieczne jest wykonanie pracy w zależności od wartości R. Różnica potencjałów między dwoma punktami pola nazywa się napięciem elektrycznym. Napięcie elektryczne jest oznaczone literą U (u). Jest liczbowo równy stosunkowi pracy W, którą należy wydać na przeniesienie ładunku dodatniego q z jednego punktu pola do drugiego do tego ładunku, tj.

U = W/q(2)

W konsekwencji napięcie U działające pomiędzy różnymi punktami pola elektrycznego charakteryzuje energię zmagazynowaną w tym polu, która może zostać wyzwolona poprzez przemieszczanie ładunków elektrycznych pomiędzy tymi punktami.
Napięcie elektryczne jest najważniejszą wielkością elektryczną, która pozwala obliczyć pracę i moc powstałą podczas poruszania się ładunków w polu elektrycznym. Jednostką napięcia elektrycznego jest wolt (V). W technologii napięcie jest czasami mierzone w tysięcznych woltach – miliwoltach (mV) i milionowych woltach – mikrowoltach (μV). Do pomiaru wysokich napięć stosuje się większe jednostki - kilowolty (kV) - tysiące woltów.
Natężenie pola elektrycznego dla pola jednorodnego to stosunek napięcia elektrycznego działającego między dwoma punktami pola do odległości l między tymi punktami:

E=U/l(3)

Natężenie pola elektrycznego mierzy się w woltach na metr (V/m). Przy natężeniu pola 1 V/m na ładunek o natężeniu 1 C działa siła 1 niutona (1 N). W niektórych przypadkach stosuje się większe jednostki natężenia pola V/cm (100 V/m) i V/mm (1000 V/m).

Napięcie Pole elektryczne jest wielkością wektorową, co oznacza, że ​​ma wielkość liczbową i kierunek. Wielkość natężenia pola elektrycznego ma swój własny wymiar, który zależy od metody jego obliczenia.

Elektryczna siła oddziaływania ładunków opisywana jest jako działanie bezkontaktowe, czyli inaczej mówiąc, zachodzi działanie dalekiego zasięgu, czyli działanie na odległość. Aby opisać tak dalekosiężne działanie, wygodnie jest wprowadzić pojęcie pola elektrycznego i za jego pomocą wyjaśnić działanie na odległość.

Weźmy ładunek elektryczny, który będziemy oznaczać symbolem Q. Ten ładunek elektryczny wytwarza pole elektryczne, czyli jest źródłem siły. Ponieważ we wszechświecie zawsze istnieje co najmniej jeden ładunek dodatni i co najmniej jeden ujemny, które oddziałują na siebie w dowolnej, nawet nieskończenie odległej odległości, to każdy ładunek jest źródło siły, co oznacza, że ​​właściwym jest opisanie wytwarzanego przez nie pola elektrycznego. W naszym przypadku opłata Q Jest źródło pole elektryczne i będziemy je uważać właśnie za źródło pola.

Siła pola elektrycznego źródłoładunek można zmierzyć dowolnym innym ładunkiem znajdującym się gdzieś w jego pobliżu. Ładunek używany do pomiaru natężenia pola elektrycznego nazywa się opłata próbna, ponieważ służy do testowania siły pola. Ładunek próbny ma określoną ilość ładunku i jest oznaczony symbolem Q.

Po umieszczeniu testładować w pole elektryczne źródło siły(opłata Q), test na ładunek oddziałuje siła elektryczna – przyciąganie lub odpychanie. Siłę można oznaczyć w sposób zwykle przyjęty w fizyce za pomocą symbolu F. Następnie wielkość pola elektrycznego można zdefiniować po prostu jako stosunek siły do ​​wielkości test opłata.

Jeżeli natężenie pola elektrycznego jest oznaczone symbolem mi, wówczas równanie można przepisać w formie symbolicznej jako

Z jego definicji wynikają standardowe jednostki metryczne do pomiaru natężenia pola elektrycznego. Zatem natężenie pola elektrycznego definiuje się jako siłę równą 1 Niuton(H) podzielone przez 1 Wisiorek(Cl). Natężenie pola elektrycznego mierzy się w Newton/Coulomb lub inaczej N/Kl. W układzie SI mierzy się go również w Woltomierz. Aby zrozumieć istotę takiego tematu, o ile ważniejszy jest wymiar w systemie metrycznym N/C, ponieważ wymiar ten odzwierciedla pochodzenie takiej cechy, jak natężenie pola. Notacja wolt/metr sprawia, że ​​koncepcja potencjału pola (wolt) jest podstawowa, co jest przydatne w niektórych obszarach, ale nie we wszystkich.

Powyższy przykład dotyczy dwóch ładunków Q (źródło) I Q test. Obydwa te ładunki są źródłem siły, ale który z nich należy zastosować w powyższym wzorze? We wzorze jest tylko jeden ładunek i to jest to test opłata Q(nie źródło).

Nie zależy od ilości test opłata Q. Na pierwszy rzut oka może się to wydawać mylące, jeśli naprawdę się nad tym zastanowisz. Problem w tym, że nie każdy ma pożyteczny nawyk myślenia i pozostaje w tak zwanej błogiej niewiedzy. Jeśli nie będziesz myśleć, nie będziesz mieć tego rodzaju zamieszania. Jak więc siła pola elektrycznego nie zależy od Q, Jeśli Q obecny w równaniu? Świetne pytanie! Ale jeśli trochę się nad tym zastanowisz, możesz odpowiedzieć na to pytanie. Zwiększenie ilości test opłata Q- powiedzmy 2 razy - mianownik równania również wzrośnie 2 razy. Jednak zgodnie z prawem Coulomba zwiększenie ładunku spowoduje również proporcjonalne zwiększenie generowanej siły F. Ładunek wzrośnie 2 razy, a następnie siła F wzrośnie o tę samą kwotę. Ponieważ mianownik w równaniu zwiększa się dwukrotnie (lub trzy lub cztery), licznik wzrośnie o tę samą kwotę. Te dwie zmiany znoszą się wzajemnie, więc śmiało możemy powiedzieć, że natężenie pola elektrycznego nie zależy od jego wielkości test opłata.

Zatem nieważne ile test opłata Q użyte w równaniu, siła pola elektrycznego mi w dowolnym punkcie wokół ładunku Q (źródło) będzie taki sam, gdy zostanie zmierzony lub obliczony.

Dowiedz się więcej o wzorze na natężenie pola elektrycznego

Powyżej poruszyliśmy kwestię definicji natężenia pola elektrycznego i sposobu jego pomiaru. Teraz spróbujemy zbadać bardziej szczegółowe równanie ze zmiennymi, aby lepiej wyobrazić sobie istotę obliczania i pomiaru natężenia pola elektrycznego. Z równania możemy dokładnie zobaczyć, na co ma to wpływ, a na co nie. Aby to zrobić, musimy najpierw wrócić do równania prawa Coulomba.

Mówi o tym prawo Coulomba siła elektryczna F między dwoma ładunkami jest wprost proporcjonalna do iloczynu liczby tych ładunków i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między ich środkami.

Jeśli dodamy nasze dwa ładunki do równania prawa Coulomba Q (źródło) I Q (test opłata), wówczas otrzymujemy następujący wpis:

Jeśli wyrażenie siły elektrycznej F jak to jest ustalane prawo Coulomba podstaw do równania siła pola elektrycznego mi co podano powyżej, wówczas otrzymujemy następujące równanie:

zauważ to test opłata Q została zmniejszona, to znaczy usunięta zarówno z licznika, jak i mianownika. Nowy wzór na natężenie pola elektrycznego mi wyraża natężenie pola w kategoriach dwóch zmiennych, które na nie wpływają. Siła pola elektrycznego zależy od wysokości opłaty początkowej Q i z odległości od tego ładunku D do punktu w przestrzeni, czyli położenia geometrycznego, w którym wyznaczana jest wartość naprężenia. Mamy zatem możliwość scharakteryzowania pola elektrycznego poprzez jego natężenie.

Prawa odwrotnych kwadratów

Podobnie jak wszystkie wzory w fizyce, można również zastosować wzory na natężenie pola elektrycznego algebraiczny rozwiązywanie problemów (problemów) fizyki. Podobnie jak każdy inny wzór w zapisie algebraicznym, możesz przestudiować wzór na natężenie pola elektrycznego. Badania takie przyczyniają się do głębszego zrozumienia istoty zjawiska fizycznego i charakterystyki tego zjawiska. Jedną z cech wzoru na natężenie pola jest to, że ilustruje on odwrotną zależność kwadratową między natężeniem pola elektrycznego a odległością do punktu w przestrzeni od źródła pola. Siła pola elektrycznego wytworzonego w źródle ładunku Q odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości od źródła. W przeciwnym razie mówią, że żądana ilość odwrotnie proporcjonalna do kwadratu .

Natężenie pola elektrycznego zależy od położenia geometrycznego w przestrzeni i jego wartość maleje wraz ze wzrostem odległości. Na przykład, jeśli odległość zwiększy się 2 razy, wówczas natężenie pola elektrycznego zmniejszy się 4 razy (2 2), jeśli odległości między nimi zmniejszą się 2 razy, wówczas natężenie pola elektrycznego wzrośnie 4 razy (2 2). Jeśli odległość zwiększy się 3 razy, wówczas natężenie pola elektrycznego spadnie 9 razy (3 2). Jeśli odległość wzrośnie 4-krotnie, wówczas natężenie pola elektrycznego spadnie o 16 (4 2).

Kierunek wektora natężenia pola elektrycznego

Jak wspomniano wcześniej, natężenie pola elektrycznego jest wielkością wektorową. W przeciwieństwie do wielkości skalarnej, wielkość wektorowa nie jest w pełni opisana, chyba że określono jej kierunek. Wielkość wektora pola elektrycznego oblicza się jako wielkość siły w dowolnym punkcie testładunek znajdujący się w polu elektrycznym.

Siła działająca testładunek może być skierowany albo w stronę źródła ładunku, albo bezpośrednio od niego. Dokładny kierunek działania siły zależy od znaków ładunku próbnego i źródła ładunku, od tego, czy mają one ten sam znak ładunku (następuje odpychanie), czy też ich znaki są przeciwne (następuje przyciąganie). Aby rozwiązać problem kierunku wektora pola elektrycznego, niezależnie od tego, czy jest on skierowany w stronę źródła, czy od niego, przyjęto zasady stosowane przez wszystkich naukowców na świecie. Zgodnie z tymi zasadami kierunek wektora zawsze pochodzi od ładunku o dodatnim znaku polaryzacji. Można to przedstawić w postaci linii sił, które wychodzą z ładunków znaków dodatnich i wchodzą w ładunki znaków ujemnych.

Wzory na elektryczność i magnetyzm. Badanie podstaw elektrodynamiki tradycyjnie rozpoczyna się od pola elektrycznego w próżni. Aby obliczyć siłę oddziaływania dwóch ładunków punktowych i obliczyć natężenie pola elektrycznego wytworzonego przez ładunek punktowy, należy umieć zastosować prawo Coulomba. Aby obliczyć natężenie pola wytworzonego przez ładunki rozciągnięte (naładowana nić, płaszczyzna itp.), stosuje się twierdzenie Gaussa. W przypadku układu ładunków elektrycznych należy zastosować zasadę

Studiując temat „Prąd stały” należy wziąć pod uwagę prawa Ohma i Joule’a-Lenza we wszystkich postaciach. Studiując temat „Magnetyzm” należy pamiętać, że pole magnetyczne jest generowane przez poruszające się ładunki i oddziałuje na poruszające się ładunki. Tutaj należy zwrócić uwagę na prawo Biota-Savarta-Laplace'a. Szczególną uwagę należy zwrócić na siłę Lorentza i rozważyć ruch naładowanej cząstki w polu magnetycznym.

Zjawiska elektryczne i magnetyczne łączy szczególna forma istnienia materii – pole elektromagnetyczne. Podstawą teorii pola elektromagnetycznego jest teoria Maxwella.

Tabela podstawowych wzorów na elektryczność i magnetyzm