Elektrosztatika a képeken

Minden anyag atomokból áll. Az atom egy magból áll, amely körül elektronok keringenek. Az atommag pozitív töltésű, az elektronok pedig negatív töltésűek.

A külső erők hatására az atomok elveszíthetik vagy felvehetik az elektronokat. Az ilyen atomokat ionoknak nevezzük. Az olyan elektront, amely a pályán kívül mozog, és nem tapasztalja az atommag gravitációs erőit, szabad elektronnak nevezzük.

Az anyag szerkezete

Egy gyapjúdarabbal dörzsölt kagyló elektromos töltést kap.

Elektromos töltések

Az elektromos tér az anyagtól eltérő speciális anyagfajtát jelent, amelyen keresztül egyes töltött testek hatása másokra továbbítódik.

Elektromos mező

Coulomb törvénye

A két pontszerű elektromos töltés közötti kölcsönhatás ereje egyenesen arányos e töltések nagyságának szorzatával, és fordítottan arányos a köztük lévő távolság négyzetével.

Coulomb törvénye

Elektromos térerősség

A tér adott pontjában álló pozitív töltésre ható erőt elektromos térerősségnek nevezzük.

elektromos térerősség

A térerősséget a nagysággal együtt az irány jellemzi.

A feszültség iránya egybeesik a pozitív töltésre ható erő irányával, és mindig érinti a feszültségvonalat.

Elektromos térerősség

A töltés egyik pontból a másikba történő mozgatásának munkája nem az út alakjától, hanem csak az adott pontok helyzetétől függ.

A töltés egyik pontból a másikba mozgatásának munkája

Az elektromos potenciál a mező egy adott pontjában numerikusan megegyezik azzal a munkával, amelyet egy egységnyi pozitív töltésnek a mezőn kívüli ebbe a pontba történő bevezetése során végeznek.

Az elektromos tér két pontja közötti potenciálkülönbséget feszültségnek nevezzük. A potenciál és a potenciálkülönbség mértékegysége a volt.

Potenciál és potenciálkülönbség

Amikor a töltések egyensúlyban vannak, vagyis amikor nincs mozgás, a vezető töltései (elektronok) a kölcsönös taszító erők hatására a külső felületén helyezkednek el.

Vezetők az elektromos térben

Ha elektromos vezető, két részre osztva, akkor az egyik rész pozitív, a másik negatív töltésű lesz. Ennek oka a szabad elektronok jelenléte.

Vezetők az elektromos térben

A töltéssűrűség a vezető felületének görbületétől függ: ahol nagyobb a felület görbülete, ott nagyobb a töltések sűrűsége. A töltéssűrűség különösen éles kiemelkedések közelében nő.

Vezetők az elektromos térben

Az elektromos tér hatására az atomok és molekulák töltései a tér mentén orientálódnak. A dielektrikum egyik oldalán a pozitív töltések túlsúlya jön létre, a másikon pedig a negatív töltések. Ezt a folyamatot polarizációnak nevezik.

Ha a dielektrikum két részre van osztva, akkor mindkét rész felületén, ellentétben a vezetővel, mindkét előjelű töltések lesznek.

Dielektrikumok elektromos térben

A dielektrikummal elválasztott vezetők elektromos töltés tárolására való képességét elektromos kapacitásnak nevezzük.

Elektromos kapacitás

Két, egymástól szigetelt, egymáshoz közel elhelyezkedő vezeték egy kondenzátort alkot.

Kondenzátorok Kondenzátorok

A kondenzátor kapacitásának függése a lemezek méretétől és a köztük lévő távolságtól

A kondenzátor kapacitásának függése a lemezek méretétől és a köztük lévő távolságtól

Kondenzátorok párhuzamos csatlakoztatása

Kondenzátorok párhuzamos csatlakoztatása

Kondenzátorok soros csatlakoztatása

Kondenzátorok soros csatlakoztatása

Fix kondenzátorok

Fix kondenzátorok

Változó kondenzátorok

Változó kondenzátorok

Javasoljuk, hogy olvassa el:

Miért veszélyes az elektromos áram?