静電気は、静的な位置にある荷電粒子を扱う、物理学の重要な分野の 1 つです。静電気力は、1976 年にライデン大学のオランダの物理学者 Pieter Van Musschenbroek によって最初に偶然発見され、調査されました。これに続いて、フランスの物理学者であるシャルル・オーギュスタン・ド・クーロンは、静電気に関する有名なクーロンの法則を提唱しました。
静電気の定義:
静電力：電荷による粒子間の静電力は、粒子間の引力と反発力です。静電気は電磁現象の研究であり、粒子が静的または動かない場合にのみ存在します。システムが平衡状態に達した後にのみ確立される現象。
この現象は、荷電粒子が常に静止しているか静止しているため、静電気と呼ばれます。そのため、電流を運ぶ荷電粒子は静電気として知られています。
静電気学には 3 つの基本的な法則があります。彼らは、類似の電荷は互いに反発し、反対の電荷は互いに引き合い、帯電した物体は中性の物体を引き付けると述べています.
固体荷電球の場合:
固体荷電球の特殊なケースを説明するために、この記事では、このトピックに関する重要な法則について説明します。これらはクーロンの法則とガウスの定理です。
クーロンの法則:
Charles Augustin de Coulomb が提案したように、この法則は、2 つの電荷間の引力は電荷の積に正比例し、電荷間の距離の 2 乗に反比例すると述べています。したがって、対応する式は次のとおりです:
力 =電荷 / 距離の積
1 ⁄ 4πε0 * q1 q2 ⁄ r
ここで、 1 ⁄ 4πε0 =定数
F =フォース
q =料金
r =電荷間の距離
これはクーロン定数としても知られており、その S.I 単位は N mC です
一様に帯電した球状シェルは、点電荷と同様に外部フィールドと相互作用することに注意してください (一様に帯電している限り)。弾薬が薄い球対称のシェルに分散している限り、シェルの素材は無視できます。
均一に帯電した球状のシェル、シリンダー、またはプレートによって生成されるような分布電荷の電場は、次のようなガウスの法則を使用して測定できます。
ガウスの定理:
ガウスの定理は、電束の計算に使用される最も重要な定理の 1 つです。
閉じた表面を通過する全フラックスは、表面に囲まれた電荷量の 1 ⁄ ε 倍に等しくなります。
ガウスの法則の数学的形式は
Φ =Q ⁄ ε
どこで、
Φ =電束
Q =表面に含まれる全電荷
ε=媒質の誘電率
誘電率の単位はmkg SAです
ガウスの定理は、表面が常に球形であると仮定しています。
以下は、固体荷電球のいくつかの例です:
ある量を仮定すると、
Φ =電束
Q =ガウス表面に囲まれた電荷
E =電場
A =表面積
r =球の半径
R =応答点と球の中心の間の距離
1 ⁄ 4πε0 =電場定数
一様導電球の電場:
もし、r> R は固体球の外側の電場を意味します
Φ =E.A
Φ =E . (4πr)
ガウスの定理から、
Φ =Q ⁄ ε0
の両方の値を比較すると、Φ が得られます
E (4πr) =Q ⁄ ε0
E=Q ⁄ 4πε0 r
If, r
E=Qr ⁄ 4πε0 R
r
静電学は、移動電荷がない場合にのみ発生する電磁現象の研究として定義されています。クーロンの法則から、2 つの電荷間の引力は電荷の積に正比例し、電荷間の距離の 2 乗に反比例することが証明されています。ガウスの定理によれば、閉じた表面を通過する全フラックスは、表面に囲まれた電荷量の倍に等しい.
固体荷電球の例の場合、固体球内部の電場が議論されます。結論:
