2. Линейная, поверхностная, объемная плотности зарядов; единицы их измерения. Напряженность электрического поля (вывод): точечного заряда; бесконечной равномерно заряженной плоскости; двух равномерно заряженных плоскостей; равномерно заряженной нити; равномерно заряженной сферической поверхности.

2. Плотности зарядов и напряженность электрического поля

Плотности зарядов:

• Линейная плотность заряда (λ): Отношение заряда к длине проводника. Единицы измерения: Кулон на метр (Кл/м).
• Поверхностная плотность заряда (σ): Отношение заряда к площади поверхности. Единицы измерения: Кулон на квадратный метр (Кл/м²).
• Объемная плотность заряда (ρ): Отношение заряда к объему. Единицы измерения: Кулон на кубический метр (Кл/м³).

Напряженность электрического поля (E) для различных распределений заряда:

• Точечного заряда: \( E = k \frac{|q|}{r^2} \), где \( k \) — постоянная Кулона, \( q \) — заряд, \( r \) — расстояние от заряда.
• Бесконечной равномерно заряженной плоскости: \( E = \frac{σ}{2ε₀} \), где \( σ \) — поверхностная плотность заряда, \( ε₀ \) — электрическая постоянная.
• Двух равномерно заряженных плоскостей: Напряженность зависит от положения точки (между плоскостями или вне их) и знаков зарядов.
• Равномерно заряженной нити (бесконечной): \( E = \frac{λ}{2πε₀r} \), где \( λ \) — линейная плотность заряда, \( r \) — расстояние от нити.
• Равномерно заряженной сферической поверхности: Для точек вне сферы \( E = k \frac{q}{r^2} \) (как у точечного заряда), для точек на поверхности \( E = \frac{σ}{ε₀} \), для точек внутри сферы \( E = 0 \).