„Náboj elektrického poľa“ - Počas elektrifikácie sa elektróny pohybujú z jedného tela do druhého. Vektor napätia elektrické pole, vytvorený dvoma rovnakými nábojmi v bode C, smeruje... 1) Doľava 2) Dolu 3) Hore 4) Doprava. V druhom vodiči pri pohybe toho istého náboja vykoná elektrické pole prácu 40 J. Nedochádza k interakcii príťažlivosti ani odpudzovania.

„Sila a potenciál elektrického poľa“ - Prečo žralok rýchlo zistí osobu vo vode? Ciele lekcie: Prečo žralok rýchlo odhalí osobu, ktorá spadla do vody? Niekoľko praktických príkladov aplikácie základných charakteristík elektrického poľa. Vzdialenosť medzi mrakom a zemou je 2 km. Opakovanie. Medzi oblakom a Zemou vznikol potenciálny rozdiel 4 GV.

„Elektrický náboj telesa“ - Zákon zachovania náboja 1.2. Interakcia elektrických nábojov vo vákuu. Otázky a skoré zloženie skúšky 651 – 750 – tri!!! Zákon zachovania náboja. Preto je energia elektrostatickej interakcie potenciálna energia. Otázky a absolvovanie skúšky len načas, t.j. Naplánovaný.

"Potenciál poľa" - Potenciál elektrostatické pole. Potenciálna hodnota sa vypočíta vzhľadom na zvolenú nulovú úroveň. Všetky body vo vnútri vodiča majú rovnaký potenciál (=0). Každé elektrostatické pole je potenciálne. Na uzavretej trajektórii je práca vykonaná elektrostatickým poľom 0. Vlastnosti. Napätie vo vodiči = 0, čo znamená potenciálny rozdiel vo vnútri = 0.

"Elektrické pole a jeho intenzita" - Elektrické siločiary začínajú na kladných nábojoch a končia na záporných. Napínacie vedenia pre dve platne. Platné dňa elektrické náboje nejakou silou. Podľa Faradayovej myšlienky na seba elektrické náboje nepôsobia priamo. "Elektrické pole. Aké typy elektrických nábojov existujú?

„Sila elektrického poľa“ - Jednotka merania napätia v sústave SI: [ U ] = 1 V 1 Volt sa rovná elektrickému napätiu v časti obvodu, kde pri prúdení náboja rovnajúceho sa 1 C pracuje rovná do 1 J sa vykonáva: 1 V = 1 J/ 1 Cl. V roku 1979 v USA najviac vysoké napätie. Napätie charakterizuje elektrické pole vytvorené prúdom.

Celkovo je 10 prezentácií

5. Elektrostatika

Coulombov zákon

1. Nabité telá interagujú. V prírode existujú dva typy nábojov, bežne sa nazývajú pozitívne a negatívne. Náboje rovnakého znamenia (ako) odpudzujú, náboje opačných znamienok (opačné) priťahujú. Jednotkou SI pre náboje je coulomb (označený

2. V prírode existuje minimálny možný poplatok. Volá sa

elementárne a označuje sa e. Číselná hodnota elementárneho náboja ≈ 1,6 10–19 C, náboj elektrónuq elektrický = –e, náboj protónuq protón = +e. Všetky poplatky

V povahy sú násobky elementárneho náboja.

3. V elektricky izolovanom systéme zostáva algebraický súčet nábojov nezmenený. Napríklad, ak spojíte dve rovnaké kovové gule s nábojmi q 1 = 5 nC = 5 10–9 C a q 2 = – 1 nC, potom sa rozložia náboje

medzi guľôčkami rovnako a náboj q každej z guľôčok bude rovnaký

q = (qi + q2)/2 = 2 nC.

4. Náboj sa nazýva bodový náboj, ak jeho geometrické rozmery sú podstatne menšie ako vzdialenosti, v ktorých sa skúma vplyv tohto náboja na iné náboje.

5. Coulombov zákon určuje veľkosť sily elektrická interakcia dva stacionárne bodové náboje q 1 a q 2 umiestnené vo vzájomnej vzdialenosti (obr. 1)

Tu F 12 je sila pôsobiaca na prvý náboj od druhého, F 21 je sila

pôsobiace na druhý náboj od prvého, k ≈ 9 10 9 N m2 / Cl2 – konštanta v Coulombovom zákone. V sústave SI sa táto konštanta zvyčajne zapisuje vo forme

k = 4 πε 1 0 ,

kde ε 0 ≈ 8,85 10 − 12 F/m je elektrická konštanta.

6. Sila interakcie medzi dvoma bodovými nábojmi nezávisí od prítomnosti iných nabitých telies v blízkosti týchto nábojov. Toto tvrdenie sa nazýva princíp superpozície.

Vektor intenzity elektrického poľa

1. Umiestnite bodový náboj q do blízkosti stacionárneho nabitého telesa (alebo viacerých telies). Budeme predpokladať, že veľkosť náboja q je taká malá, že nespôsobí pohyb nábojov v iných telesách (takýto náboj sa nazýva skúšobný náboj).

Zo strany nabitého telesa bude na stacionárny skúšobný náboj q pôsobiť sila F. V súlade s Coulombovým zákonom a princípom superpozície bude sila F úmerná množstvu náboja q. To znamená, že ak sa veľkosť skúšobného náboja zväčší napríklad 2-krát, potom sa veľkosť sily F zväčší tiež 2-krát; ak sa znamienko náboja q zmení na opačné, potom sila zmení smer na opačný. Táto proporcionalita môže byť vyjadrená vzorcom

F = qE.

Vektor E sa nazýva vektor intenzity elektrického poľa. Tento vektor závisí od rozloženia nábojov v telesách vytvárajúcich elektrické pole a

z polohy bodu, v ktorom je vektor E určený naznačeným spôsobom. Môžeme povedať, že vektor intenzity elektrického poľa rovná sile, pôsobiaci na jednotku kladný náboj, umiestnený v danom bode v priestore.

Definíciu E G = F G /q možno zovšeobecniť na prípad variabilných (časovo závislých) polí.

2. Vypočítajme vektor intenzity elektrického poľa vytvoreného stacionárnym bodovým nábojom Q. Vyberme nejaký bod A, ktorý sa nachádza vo vzdialenosti od bodový poplatok Q. Aby sme v tomto bode určili vektor napätia, mentálne naň umiestnime kladný testovací nábojq. Zapnuté

skúšobný náboj zo strany bodového náboja Q, bude pôsobiť príťažlivá alebo odpudivá sila v závislosti od znamienka náboja Q. Veľkosť tejto sily sa rovná

F = k| Q| q. r2

V dôsledku toho sa veľkosť vektora intenzity elektrického poľa vytvoreného stacionárnym bodovým nábojom Q v bode A, vzdialenom od neho vo vzdialenosti r, rovná

E = k r |Q 2 |.

Vektor E G začína v bode A a smeruje od náboja Q, ak Q > 0, smerom k náboju Q,

ak Q< 0 .

3. Ak je elektrické pole vytvorené niekoľkými bodovými nábojmi, potom je možné pomocou princípu superpozície poľa nájsť vektor intenzity v ľubovoľnom bode.

4. Siločiara (vektorová čiara E) sa nazýva geometrická čiara,

dotyčnica, ku ktorej sa v každom bode zhoduje vektor E v tomto bode.

Inými slovami, vektor E smeruje tangenciálne k siločiare v každom z jeho bodov. Smer siločiary je priradený - pozdĺž vektora E. Obrázok siločiar je vizuálnym obrazom silového poľa, poskytuje predstavu o priestorovej štruktúre poľa, jeho zdrojoch a umožňuje určiť smer vektora napätia v akomkoľvek bode.

5. Rovnomerné elektrické pole je pole, vektor z ktorých E je vo všetkých bodoch rovnaký (veľkosťou a smerom). Takéto pole je vytvorené napríklad rovnomerne nabitou rovinou v bodoch umiestnených pomerne blízko k tejto rovine.

6. Pole rovnomerne nabitej gule nad povrchom je vo vnútri gule nulové,

A mimo lopty sa zhoduje s poľom bodového náboja Q umiestnený v strede lopty:

kde Q je náboj lopty, R je jej polomer, r je vzdialenosť od stredu lopty k bodu, v

ktorý definuje vektor E.

7. V dielektrikách je pole oslabené. Napríklad bodový náboj alebo guľa rovnomerne nabitá na povrchu, ponorená do oleja, vytvára elektrické pole

E = k ε |r Q 2 |,

kde r je vzdialenosť od bodového náboja alebo stredu gule k bodu, v ktorom je určený vektor napätia, ε je dielektrická konštanta oleja. Dielektrická konštanta závisí od vlastností látky. Dielektrická konštanta vákua je ε = 1, dielektrická konštanta vzduchu je veľmi blízka jednotke (pri riešení úloh sa zvyčajne považuje za rovnú 1), pre ostatné plynné, kvapalné a tuhé dielektriká ε > 1.

8. Keď sú náboje v rovnováhe (ak nedochádza k usporiadanému pohybu), intenzita elektrického poľa vo vnútri vodičov je nulová.

Práca v elektrickom poli. Potenciálny rozdiel.

1. Pole stacionárnych nábojov (elektrostatické pole) má dôležitú vlastnosť: práca síl elektrostatického poľa na presun skúšobného náboja z niektorého bodu 1 do bodu 2 nezávisí od tvaru trajektórie, ale je určená iba polohy začiatočného a koncového bodu. Polia s touto vlastnosťou sa nazývajú konzervatívne. Vlastnosť konzervativizmu nám umožňuje určiť takzvaný potenciálny rozdiel pre ľubovoľné dva body poľa.

Potenciálny rozdielϕ 1 −ϕ 2 v bodoch 1 a 2 sa rovná pomeru síl poľa práce A 12 na presun skúšobného náboja q z bodu 1 do bodu 2 k veľkosti tohto náboja:

ϕ1 - ϕ2 =A q 12.

Táto definícia potenciálneho rozdielu má zmysel len preto, že práca nezávisí od tvaru trajektórie, ale je určená polohami začiatočného a koncového bodu trajektórií. V sústave SI sa potenciálny rozdiel meria vo voltoch: 1V = J/C.

Kondenzátory

1. Kondenzátor pozostáva z dvoch vodičov (nazývajú sa dosky), oddelených od seba vrstvou dielektrika (obr. 2), a náboja jedného

smerom k Q, a druhý -Q. Náboj na kladnej doske Q sa nazýva náboj na kondenzátore.

2. Dá sa ukázať, že potenciálny rozdiel ϕ 1 −ϕ 2 medzi doskami je úmerný množstvu nábojaQ, to znamená, že ak sa napríklad náboj Q zvýši 2-krát, potom sa potenciálny rozdiel zvýši o 2 krát.

ε S

ϕ 1ϕ 2

Obr.2 Obr.3

Táto proporcionalita môže byť vyjadrená vzorcom

Q = C (ϕ 1 - ϕ 2),

kde C je koeficient úmernosti medzi nábojom kondenzátora a potenciálnym rozdielom medzi jeho doskami. Tento koeficient sa nazýva elektrická kapacita alebo jednoducho kapacita kondenzátora. Kapacita závisí od geometrických rozmerov dosiek, ich vzájomnej polohy a dielektrická konštantaživotné prostredie. Potenciálny rozdiel sa tiež nazýva napätie, ktoré je označené U. Potom

Q = CU.

3. Plochý kondenzátor pozostáva z dvoch plochých vodivých dosiek umiestnených navzájom rovnobežne vo vzdialenosti d (obr. 3). Predpokladá sa, že táto vzdialenosť je malá v porovnaní s lineárnymi rozmermi dosiek. Plocha každej dosky (doska kondenzátora) je S, náboj jednej dosky je Q a náboj druhej dosky je Q.

V určitej vzdialenosti od okrajov možno pole medzi platňami považovať za rovnomerné. Preto ϕ 1 -ϕ 2 = Ed, alebo

U = Ed.

Kapacita kondenzátora s paralelnými doskami je určená vzorcom

C = εε d 0 S,

kde ε 0 =8,85 10–12 F/m je elektrická konštanta, ε je dielektrická konštanta dielektrika medzi doskami. Z tohto vzorca je zrejmé, že na získanie veľkého kondenzátora je potrebné zväčšiť plochu dosiek a zmenšiť vzdialenosť medzi nimi. Prítomnosť dielektrika s vysokou dielektrickou konštantou ε medzi doskami tiež vedie k zvýšeniu kapacity. Úlohou dielektrika medzi doskami nie je len zvýšenie dielektrickej konštanty. Je tiež dôležité, aby dobré dielektrika odolali vysokým elektrickým poliam bez toho, aby spôsobili poruchu medzi doskami.

V sústave SI sa kapacita meria vo faradoch. Plochý kondenzátor o veľkosti jedného farada by mal gigantické rozmery. Plocha každej dosky by bola približne 100 km2 so vzdialenosťou 1 mm medzi nimi. Kondenzátory sú široko používané v technológii, najmä na ukladanie nábojov.

4. Ak sú dosky nabitého kondenzátora skratované kovovým vodičom, potom a elektriny a kondenzátor sa vybije. Keď prúd preteká vodičom, uvoľní sa určité množstvo tepla, čo znamená, že nabitý kondenzátor má energiu. Dá sa ukázať, že energia akéhokoľvek nabitého kondenzátora (nie nevyhnutne plochého) je určená vzorcom

W = 12 CU2.

Vzhľadom na to, že Q = CU, vzorec pre energiu možno prepísať aj do tvaru

W = Q2 = QU.