Zdravím Nepřihlášený host!

Elektrický náboj

Z denní zkušenosti známe případy, kdy některé látky získají třením zvláštní vlastnosti - působí na sebe přitažlivými nebo odpudivými silami. Bez znalosti podstaty jevu byl označen jako elektrický jev (z řeckého názvu pro jantar).

Tyto jevy si lidé vysvětlili tak, že látky mohou získávat kladný nebo záporný elektrický náboj, stejné náboje se odpuzují, opačné se přitahují. Dnes víme, že elektrické vlastnosti souvisí s atomovou strukturou látek.

Elektrický náboj je fyzikální veličina, zpravidla se značí Q a vyjadřuje v jednotkách coulomb (C) - odvozená jednotka soustavy SI ze základních jednotek elektrický proud a čas - 1 coulomb je elektrický náboj, jenž proteče vodičem při stálém proudu 1 ampéru za dobu 1 sekundy.

Velikost síly, kterou na sebe působí dva elektrické náboje vyjadřuje Coulombův zákon: Síla působící mezi dvěma elektrickými náboji je přímo úměrná součinu jejich velikostí a nepřímo úměrná čtverci jejich vzdálenosti:

, konstanta úměrnosti závisí na prostředí mezi náboji a pro vakuum má v SI číselnou hodnotu  9.10⁹.

V okolí elektricky nabitého tělesa existuje elektrické pole, které působí na jiná elektricky nabitá tělesa (obdoba gravitačního pole v okolí hmotných těles).

K popisu elektrického pole v okolí nabitého tělesa se užívají dvě veličiny - intenzita elektrického pole a potenciál elektrického pole.

Intenzita elektrického pole

je vektorová fyzikální veličina - má nejen velikost ale má i směr. Je rovna síle, kterou elektrické pole v daném místě působí na kladný náboj o velikosti 1 coulombu. Naopak - známe-li intenzitu pole v daném místě, síla, kterou bude pole působit na elektrický náboj je dána součinem intenzity a velikosti náboje.

Ke znázornění elektrického pole pomocí intenzity slouží tzv. siločáry - křivky, které mají v každém bodě takový směr, že intenzita je jejich tečnou:

Potenciál elektrického pole

je skalární fyzikální veličina. Je rovna práci, kterou bychom vykonali při přenesení kladného náboje o velikosti 1 coulombu z daného místa pole do nekonečné vzdálenosti od zdroje pole.

Pro znázornění elektrického pole pomocí potenciálu slouží tzv. plochy stejného potenciálu (ekvipotenciální hladiny), které spojují místa se stejnou hodnotou potenciálu (v 2D obrázku zelené kružnice)

Vztah siločar a ekviponenciálních hladin je jednoduchý - siločáry jsou v každém bodě kolmé k ekvipotenciálním hladinám.

Rozdíl potenciálů mezi dvěma místy elektrického je fyzikální veličina nazvaná elektrické napětí, její značka je U a jednotnou je volt (V).

Na internetu lze nalézt tzv. appelty modelující pole v okolí elektrických nábojů - např. zde , popř. si zahrát elektrický hokej zde.