אלקטרוסטטיקה בתמונות

כל החומר מורכב מאטומים. אטום מורכב מגרעין שסביבו מסתובבים אלקטרונים. הגרעין טעון חיובי והאלקטרונים טעונים שלילי.

אטומים בהשפעת כוחות חיצוניים יכולים לאבד או לצבור אלקטרונים. אטומים כאלה נקראים יונים. אלקטרון שנע מחוץ למסלול ואינו חווה את כוחות הכבידה של גרעין האטום נקרא אלקטרון חופשי.

מבנה החומר

צדף משופשף בחתיכת צמר מקבל מטען חשמלי.

מטענים חשמליים

שדה חשמלי הוא סוג מיוחד של חומר, שונה מחומר, שדרכו מועברת פעולתם של גופים טעונים מסוימים על אחרים.

שדה חשמלי

חוק קולומב

כוח האינטראקציה בין שני מטענים חשמליים נקודתיים עומד ביחס ישר למכפלת הגדלים של המטענים הללו וביחס הפוך לריבוע המרחק ביניהם.

חוק קולומב

חוזק שדה חשמלי

הכוח הפועל על מטען חיובי נייח בנקודה נתונה בשדה נקרא עוצמת השדה החשמלי.

חוזק שדה חשמלי

עוצמת השדה, יחד עם הגודל, מאופיינת בכיוון.

כיוון המתח עולה בקנה אחד עם כיוון הכוח הפועל על המטען החיובי והוא תמיד משיק לקו המתח.

חוזק שדה חשמלי

העבודה של העברת המטען מנקודה אחת לאחרת אינה תלויה בצורת השביל, אלא רק במיקום של אותן נקודות.

העבודה של העברת מטען מנקודה אחת לאחרת

הפוטנציאל החשמלי בנקודה נתונה בשדה שווה מבחינה מספרית לעבודה שנעשתה בהכנסת יחידת מטען חיובי מחוץ לשדה לאותה נקודה.

הפרש הפוטנציאל בין שתי נקודות בשדה חשמלי נקרא מתח. יחידת הפוטנציאל והפרש הפוטנציאלים היא הוולט.

הבדל פוטנציאלי ופוטנציאלי

כאשר המטענים נמצאים בשיווי משקל, כלומר כאשר אין תנועה, מטענים של המוליך (אלקטרונים), עקב פעולת כוחות הדחייה ההדדיים, ממוקמים על פני השטח החיצוניים שלו.

מוליכים בשדה החשמל

אם מוליך חשמלי, מחולק לשני חלקים, אז חלק אחד יהיה טעון חיובי והשני טעון שלילי. זאת בשל נוכחותם של אלקטרונים חופשיים.

מוליכים בשדה החשמל

צפיפות המטען תלויה בעקמומיות פני השטח של המוליך: היכן שקימור המשטח גדול יותר, יש צפיפות גדולה יותר של מטענים. צפיפות המטען עולה במיוחד ליד בליטות חדות.

מוליכים בשדה החשמל

בהשפעת שדה חשמלי, מטענים של אטומים ומולקולות מכוונים לאורך השדה. דומיננטיות של מטענים חיוביים נוצרת בצד אחד של הדיאלקטרי, ומטענים שליליים בצד השני. תהליך זה נקרא קיטוב.

אם הדיאלקטרי מחולק לשני חלקים, אז על המשטחים של שני החלקים, בניגוד למנצח, יהיו מטענים של שני הסימנים.

דיאלקטריות בשדה חשמלי

היכולת של מוליכים המופרדים על ידי דיאלקטרי לאחסן מטען חשמלי נקראת קיבול חשמלי.

קיבולת חשמלית

שני מוליכים מבודדים זה מזה וממוקמים קרוב זה לזה יוצרים קבל.

קבלים קבלים

התלות של הקיבול של הקבל בגודל הלוחות והמרחק ביניהם

התלות של הקיבול של הקבל בגודל הלוחות והמרחק ביניהם

חיבור מקביל של קבלים

חיבור מקביל של קבלים

חיבור סדרתי של קבלים

חיבור סדרתי של קבלים

קבלים קבועים

קבלים קבועים

קבלים משתנים

קבלים משתנים

אנו ממליצים לך לקרוא:

מדוע זרם חשמלי מסוכן?