“Carga de campo eléctrico”: durante la electrificación, los electrones se mueven de un cuerpo a otro. Vector de tensión campo eléctrico, creado por dos cargas idénticas en el punto C, se dirige... 1) Izquierda 2) Abajo 3) Arriba 4) Derecha. En el segundo conductor, al moverse la misma carga, el campo eléctrico realiza un trabajo de 40 J. No hay interacción de atracción ni repulsión.

“Intensidad y potencial del campo eléctrico” - ¿Por qué un tiburón detecta rápidamente a una persona en el agua? Objetivos de la lección: ¿Por qué un tiburón detecta rápidamente a una persona que ha caído al agua? Algunos ejemplos prácticos de la aplicación de las características básicas del campo eléctrico. La distancia entre la nube y el suelo es de 2 km. Repetición. Surgió una diferencia de potencial de 4 GV entre la nube y la Tierra.

“Carga eléctrica del cuerpo” - Ley de conservación de la carga 1.2. Interacción de cargas eléctricas en el vacío. Preguntas y aprobación anticipada del examen 651 – 750 – ¡¡¡tres!!! Ley de conservación de la carga. Por lo tanto, la energía de la interacción electrostática es energía potencial. Preguntas y aprobación del examen solo a tiempo, es decir. Programado.

"Potencial de campo" - Potencial campo electrostático. El valor potencial se calcula en relación con el nivel cero seleccionado. Todos los puntos dentro del conductor tienen el mismo potencial (=0). Todo campo electrostático es potencial. En una trayectoria cerrada, el trabajo realizado por el campo electrostático es 0. Propiedades. El voltaje dentro del conductor = 0, lo que significa que la diferencia de potencial dentro = 0.

“Campo eléctrico y su intensidad” - Las líneas del campo eléctrico comienzan con cargas positivas y terminan con cargas negativas. Líneas de tensión para dos placas. Valido en cargas eléctricas con cierta fuerza. Según la idea de Faraday, las cargas eléctricas no actúan directamente entre sí. "Campo eléctrico. ¿Qué tipos de cargas eléctricas existen?

“Intensidad del campo eléctrico” - La unidad de medida del voltaje en el sistema SI: [ U ] = 1 V 1 Voltio es igual al voltaje eléctrico en la sección del circuito donde, cuando fluye una carga igual a 1 C, funciona igual a 1 J se realiza: 1 V = 1 J/ 1 Cl. En 1979, en Estados Unidos, la mayoría Alto voltaje. El voltaje caracteriza el campo eléctrico creado por la corriente.

Son 10 presentaciones en total.

5. Electrostática

ley de Coulomb

1. Los cuerpos cargados interactúan. Hay dos tipos de cargas en la naturaleza, convencionalmente se les llama positivas y negativas. Las cargas del mismo signo (similares) se repelen, las cargas de signos opuestos (opuestos) se atraen. La unidad de medida de cargas en el SI es el culombio (denotado

2. En la naturaleza existe una carga mínima posible. El es llamado

elemental y denotado por e. El valor numérico de la carga elemental ≈ 1,6 · 10–19 C, carga del electrónq eléctrico = –e, carga del protónq protón = +e. Todos los cargos

V la naturaleza son múltiplos de la carga elemental.

3. En un sistema eléctricamente aislado, la suma algebraica de cargas permanece sin cambios. Por ejemplo, si conectas dos bolas de metal idénticas con cargas q 1 = 5 nC = 5 10–9 C y q 2 = – 1 nC, entonces las cargas se distribuirán

entre las bolas por igual y la carga q de cada una de las bolas será igual

q = (q 1 + q 2 ) / 2 = 2 nC.

4. Una carga se denomina carga puntual si sus dimensiones geométricas son significativamente menores que las distancias a las que se estudia el efecto de esta carga sobre otras cargas.

5. La ley de Coulomb determina la magnitud de la fuerza. interacción eléctrica dos cargas puntuales estacionarias q 1 y q 2 ubicados a cierta distancia entre sí (Fig.1)

Aquí F 12 es la fuerza que actúa sobre la primera carga de la segunda, F 21 es la fuerza

actuando sobre la segunda carga de la primera, k ≈ 9 10 9 N m2 / Cl2 – una constante en la ley de Coulomb. En el sistema SI, esta constante generalmente se escribe en la forma

k = 4 πε 1 0 ,

donde ε 0 ≈ 8.85 10 − 12 F/m es la constante eléctrica.

6. La fuerza de interacción entre dos cargas puntuales no depende de la presencia de otros cuerpos cargados cerca de estas cargas. Esta afirmación se llama principio de superposición.

Vector de intensidad de campo eléctrico

1. Coloque una carga puntual q cerca de un cuerpo cargado estacionario (o de varios cuerpos). Supondremos que el valor de la carga q es tan pequeño que no provoca el movimiento de cargas en otros cuerpos (dicha carga se denomina carga de prueba).

Desde el lado del cuerpo cargado, una fuerza F actuará sobre una carga de prueba estacionaria q. De acuerdo con la ley de Coulomb y el principio de superposición, la fuerza F será proporcional a la cantidad de carga q. Esto significa que si la magnitud de la carga de prueba aumenta, por ejemplo, 2 veces, entonces la magnitud de la fuerza F también aumentará 2 veces; si el signo de la carga q se cambia al opuesto, entonces la fuerza cambiará de dirección al contrario. Esta proporcionalidad se puede expresar mediante la fórmula

F = qE.

El vector E se llama vector de intensidad del campo eléctrico. Este vector depende de la distribución de cargas en los cuerpos que crean un campo eléctrico, y

desde la posición del punto en el que se determina el vector E de la forma indicada. Podemos decir que el vector de intensidad del campo eléctrico. igual a la fuerza, actuando sobre la unidad Carga positiva, colocado en un punto dado del espacio.

La definición de E G = F G /q se puede generalizar al caso de campos variables (dependientes del tiempo).

2. Calculemos el vector de intensidad del campo eléctrico creado por una carga puntual estacionaria Q. Elijamos algún punto A ubicado a una distancia de carga puntual P. Para determinar el vector de voltaje en este punto, coloquemos mentalmente una carga de prueba positivaq en él. En

carga de prueba desde el lado de una carga puntual Q, habrá una fuerza de atracción o repulsión dependiendo del signo de la carga Q. La magnitud de esta fuerza es igual a

F = k| P| q. r2

En consecuencia, la magnitud del vector de intensidad del campo eléctrico creado por una carga puntual estacionaria Q en el punto A, distante de él a una distancia r, es igual a

E = k r |Q 2 |.

El vector E G comienza en el punto A y se dirige desde la carga Q, si Q > 0, y hacia la carga Q,

si q< 0 .

3. Si el campo eléctrico es creado por varias cargas puntuales, entonces el vector de intensidad en un punto arbitrario se puede encontrar utilizando el principio de superposición de campos.

4. Línea de fuerza (línea vectorial E) se llama línea geométrica,

la tangente a la que en cada punto coincide con el vector E en ese punto.

En otras palabras, el vector E se dirige tangencialmente a la línea de campo en cada uno de sus puntos. Se asigna la dirección de la línea de fuerza, a lo largo del vector E. La imagen de líneas de fuerza es una imagen visual del campo de fuerza, da una idea de la estructura espacial del campo, sus fuentes y permite determinar la dirección del vector de tensión en cualquier punto.

5. Un campo eléctrico uniforme es un campo, vector. E del cual es el mismo (en magnitud y dirección) en todos los puntos. Un campo de este tipo se crea, por ejemplo, mediante un plano cargado uniformemente en puntos situados bastante cerca de este plano.

6. El campo de una pelota cargada uniformemente sobre la superficie es cero dentro de la pelota,

A fuera de la pelota coincide con el campo de una carga puntual Q ubicado en el centro de la pelota:

donde Q es la carga de la pelota, R es su radio, r es la distancia desde el centro de la pelota al punto, en

que define el vector E.

7. En los dieléctricos, el campo está debilitado. Por ejemplo, una carga puntual o una esfera cargada uniformemente sobre la superficie, sumergida en aceite, crea un campo eléctrico.

mi = k ε |r Q 2 |,

donde r es la distancia desde la carga puntual o el centro de la bola hasta el punto en el que se determina el vector de voltaje, ε es la constante dieléctrica del aceite. La constante dieléctrica depende de las propiedades de la sustancia. La constante dieléctrica del vacío es ε = 1, la constante dieléctrica del aire es muy cercana a la unidad (a la hora de resolver problemas se suele considerar igual a 1), para otros dieléctricos gaseosos, líquidos y sólidos ε > 1.

8. Cuando las cargas están en equilibrio (si no hay un movimiento ordenado), la intensidad del campo eléctrico dentro de los conductores es cero.

Trabajar en un campo eléctrico. Diferencia de potencial.

1. El campo de cargas estacionarias (campo electrostático) tiene una propiedad importante: el trabajo de las fuerzas del campo electrostático para mover una carga de prueba desde algún punto 1 al punto 2 no depende de la forma de la trayectoria, sino que está determinado únicamente por las posiciones de los puntos inicial y final. Los campos con esta propiedad se denominan conservadores. La propiedad del conservadurismo nos permite determinar la llamada diferencia de potencial para dos puntos cualesquiera del campo.

Diferencia de potencialϕ 1 −ϕ 2 en los puntos 1 y 2 es igual a la relación entre las fuerzas del campo de trabajo A 12 para mover una carga de prueba q del punto 1 al punto 2 y la magnitud de esta carga:

ϕ1 - ϕ2 =A q 12.

Esta definición de diferencia de potencial tiene sentido sólo porque el trabajo no depende de la forma de la trayectoria, sino que está determinado por las posiciones de los puntos inicial y final de las trayectorias. En el sistema SI, la diferencia de potencial se mide en voltios: 1V = J/C.

Condensadores

1. El condensador consta de dos conductores (se llaman placas), separados entre sí por una capa de dieléctrico (Fig. 2), y la carga de uno

frente a Q, y el otro –Q. La carga en la placa positiva Q se llama carga en el capacitor.

2. Se puede demostrar que la diferencia de potencial ϕ 1 −ϕ 2 entre las placas es proporcional a la cantidad de cargaQ, es decir, si, por ejemplo, la cargaQ aumenta 2 veces, entonces la diferencia de potencial aumentará en 2 veces.

ε S

ϕ1ϕ2

Fig.2 Fig.3

Esta proporcionalidad se puede expresar mediante la fórmula

Q = C (ϕ 1 -ϕ 2),

donde C es el coeficiente de proporcionalidad entre la carga del condensador y la diferencia de potencial entre sus placas. Este coeficiente se llama capacidad eléctrica o simplemente capacitancia del capacitor. La capacidad depende de las dimensiones geométricas de las placas, su posición relativa y constante dieléctrica ambiente. La diferencia de potencial también se llama voltaje y se denota por U. Entonces

Q = CU.

3. Un condensador plano consta de dos placas conductoras planas ubicadas paralelas entre sí a una distancia d (Fig. 3). Se supone que esta distancia es pequeña en comparación con las dimensiones lineales de las placas. El área de cada placa (placa del condensador) es S, la carga de una placa es Q y la carga de la otra es Q.

A cierta distancia de los bordes, el campo entre las placas puede considerarse uniforme. Por lo tanto ϕ 1 -ϕ 2 = Ed, o

U = Ed.

La capacitancia de un capacitor de placas paralelas está determinada por la fórmula

C = εε re 0 S ,

donde ε 0 =8.85 10–12 F/m es la constante eléctrica, ε es la constante dieléctrica del dieléctrico entre las placas. De esta fórmula se puede ver que para obtener un condensador grande, es necesario aumentar el área de las placas y reducir la distancia entre ellas. La presencia de un dieléctrico con una constante dieléctrica alta ε entre las placas también conduce a un aumento de la capacitancia. La función del dieléctrico entre las placas no es sólo aumentar la constante dieléctrica. También es importante que los buenos dieléctricos puedan soportar campos eléctricos elevados sin provocar roturas entre las placas.

En el sistema SI, la capacitancia se mide en faradios. Un condensador de placa plana de un faradio tendría dimensiones gigantescas. El área de cada placa sería de aproximadamente 100 km2 con una distancia de 1 mm entre ellas. Los condensadores se utilizan ampliamente en tecnología, en particular, para almacenar cargas.

4. Si las placas de un condensador cargado están en cortocircuito con un conductor metálico, entonces un electricidad y el condensador se descargará. Cuando fluye corriente por un conductor, se liberará una cierta cantidad de calor, lo que significa que un condensador cargado tiene energía. Se puede demostrar que la energía de cualquier condensador cargado (no necesariamente plano) está determinada por la fórmula

W = 1 2 CU2 .

Considerando que Q = CU, la fórmula de la energía también se puede reescribir en la forma

W = Q 2 =QU .