Aplicatii ale legii fluxului electric: Campul electric al unei sarcini punctiforme

Aplicatii ale legii fluxului electric: Campul electric al unei sarcini punctiforme;

Campul electric al conductorului rectiliniu, infinit lung.

Campul electric al unei sarcini punctiforme

Fie o sarcina electrica punctiforma Q pozitiva, situata in vid. Ne propunem sa determinam intensitatea campului electric in punctul M aflat la distanta r de sarcina. Se alege o suprafata inchisa ce trece prin punctul dat si are o simetrie fata de sarcina Q data, adica este o sfera cu centrul in Q.

( .)

Din legea fluxului electric:

Modulul vectorului este:

Vectorul intensitate a campului electric are expresia:

unde este versorul[1] vectorului si are expresia

Ca urmare, se poate scrie:    

Pentru cazul a n sarcini punctiforme vom avea:

Formula lui Coulomb

Daca in puntul M se aseaza o alta sarcina q, atunci campul electric creat de Q in M va exercita o forta asupra sarcinii q:

In alt mediu decat vidul apare permitivitatea mediului respectiv = _r

iar forta va scadea de _r ori. Permitivitatea relativa _r este o marime ce poate fi gasita in tabele.

Campul electric al conductorului rectiliniu, infinit lung

Consideram un conductor de lungime L, de raza R, avand axa perpendiculara pe figura, in figura fiind reprezentata sectiunea circulara a conductorului. Fie densitatea de linie _l a sarcinii pe conductor.

In jurul conductorului se considera o suprafata inchisa sub forma unui cilindru, unde este suprafata laterala iar este suprafata bazei. Din legea fluxului electric rezulta:

atunci:   

iar: