Скачать презентацию ФИЗИКА ч II ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ ЭЛЕКТРОСТАТИКА Скачать презентацию ФИЗИКА ч II ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ ЭЛЕКТРОСТАТИКА

Элек1.pptx

  • Количество слайдов: 52

ФИЗИКА, ч. II ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ ФИЗИКА, ч. II ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

ЭЛЕКТРОСТАТИКА ЭЛЕКТРОСТАТИКА

Это наука о неподвижных зарядах и создаваемых ими силовых полях. Потому и “статика”. Это наука о неподвижных зарядах и создаваемых ими силовых полях. Потому и “статика”.

Электрический заряд Это особая форма материи. Вызывает взаимодействие заряженных тел. Как масса характеризует гравитационное Электрический заряд Это особая форма материи. Вызывает взаимодействие заряженных тел. Как масса характеризует гравитационное взаимодействие, так заряд характеризует электрическое взаимодействие.

Свойства заряда: 1. Бывает + и ; 2. Дискретен. Заряд любого тела. n – Свойства заряда: 1. Бывает + и ; 2. Дискретен. Заряд любого тела. n – целое число, e – элементарный заряд. Заряд электрона равен –e. Заряд протона равен +e; 1 Кулон – это очень большой заряд!

3. Одноименные заряды отталкиваются, разноименные притягиваются. 3. Одноименные заряды отталкиваются, разноименные притягиваются.

Электроскоп Электроскоп

Зарядить тела – значит разделить положительные и отрицательные заряды, входящие в состав вещества этих Зарядить тела – значит разделить положительные и отрицательные заряды, входящие в состав вещества этих тел.

Закон сохранения электрического заряда В электрически изолированной системе алгебраическая сумма зарядов постоянна: Закон сохранения электрического заряда В электрически изолированной системе алгебраическая сумма зарядов постоянна:

Закон Кулона Установлен в 1875 году на основе опытов с крутильными весами. Закон Кулона Установлен в 1875 году на основе опытов с крутильными весами.

Опыт и схема установки Кулона Опыт и схема установки Кулона

Сила взаимодействия F двух точечных зарядов пропорциональна произведению величин зарядов q 1 и q Сила взаимодействия F двух точечных зарядов пропорциональна произведению величин зарядов q 1 и q 2 и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними.

k коэффициент пропорциональности k коэффициент пропорциональности

Границы применимости закона Кулона Закон справедлив: 1) Для точечных зарядов; 2) Для неподвижных зарядов; Границы применимости закона Кулона Закон справедлив: 1) Для точечных зарядов; 2) Для неподвижных зарядов; 3) В вакууме.

Если заряды взаимодействуют в диэлектрической среде, то Если заряды взаимодействуют в диэлектрической среде, то

В случае вакуума и воздуха В случае вакуума и воздуха

Напряженность Всякий заряд создает в пространстве электрическое поле. Взаимодействие между зарядами осуществляется через их Напряженность Всякий заряд создает в пространстве электрическое поле. Взаимодействие между зарядами осуществляется через их электрические поля.

Поля, которые создаются неподвижными зарядами, называют электростатическими. Поля, которые создаются неподвижными зарядами, называют электростатическими.

Для исследования поля нужен пробный заряд такой , который своим действием не искажает это Для исследования поля нужен пробный заряд такой , который своим действием не искажает это поле. Обозначим его.

Чем больше пробный заряд, тем больше и действующая на него сила. Это видно из Чем больше пробный заряд, тем больше и действующая на него сила. Это видно из закона Кулона.

Отношение силы, действующей на пробный заряд, к величине этого заряда не зависит от величины Отношение силы, действующей на пробный заряд, к величине этого заряда не зависит от величины пробного заряда и характеризует данную точку поля.

Это отношение называют напряженностью электростатического поля: Это отношение называют напряженностью электростатического поля:

Если , то . Напряженность электростатического поля в некоторой точке поля равна силе, действующей Если , то . Напряженность электростатического поля в некоторой точке поля равна силе, действующей на единицу положительного заряда, помещенного в эту точку.

Для точечного заряда Для точечного заряда

По величине По величине

Единица измерения напряженности – вольт на метр (В/м). Единица измерения напряженности – вольт на метр (В/м).

С иловые линии В каждой точке вектор напряженности направлен по касательной к силовой линии. С иловые линии В каждой точке вектор напряженности направлен по касательной к силовой линии.

Густота линий тем больше, чем больше модуль напряженности. Густота линий тем больше, чем больше модуль напряженности.

Поле точечного заряда Это центральное поле. Поле точечного заряда Это центральное поле.

Поле системы двух разноименных точечных зарядов Поле системы двух разноименных точечных зарядов

Свойства силовых линий: 1. Силовые линии не пересекаются. 2. Имеют начало и конец. Силовые Свойства силовых линий: 1. Силовые линии не пересекаются. 2. Имеют начало и конец. Силовые линии выходят из положительных зарядов и заканчиваются на отрицательных. Могут начинаться и заканчиваться на бесконечности. Линия напряженности электростатического поля никогда не замыкается в кольцо!

Про такое поле говорят, что оно имеет источники. Этими источниками являются заряды. Положительные заряды Про такое поле говорят, что оно имеет источники. Этими источниками являются заряды. Положительные заряды – источники поля. Отрицательные заряды – стоки поля.

Потенциал Так как электростатическое поле точечного заряда является центральным, то оно является потенциальным. А Потенциал Так как электростатическое поле точечного заряда является центральным, то оно является потенциальным. А кулоновские силы консервативны.

В каждой точке такого поля пробный заряд обладает потенциальной энергией. Эта энергия тем больше, В каждой точке такого поля пробный заряд обладает потенциальной энергией. Эта энергия тем больше, чем больше.

Но отношение к не зависит от величины пробного заряда. Это отношение называют потенциалом. Но отношение к не зависит от величины пробного заряда. Это отношение называют потенциалом.

Как определяется с точностью до константы, так и определяется с точностью до константы. То Как определяется с точностью до константы, так и определяется с точностью до константы. То есть нуль потенциала можно выбрать в любой точке. Важна только разность потенциалов. Часто выбирают на бесконечности.

Если , то . Потенциал равен потенциальной энергии единичного положительного заряда. Если , то . Потенциал равен потенциальной энергии единичного положительного заряда.

В потенциальном поле работа консервативной силы равна убыли потенциальной энергии. В потенциальном поле работа консервативной силы равна убыли потенциальной энергии.

Перемещая пробный заряд из точки 1 в точку 2 кулоновская сила совершает работу Перемещая пробный заряд из точки 1 в точку 2 кулоновская сила совершает работу

Расположим точку 2 на бесконечности. Там Поделим на : . Расположим точку 2 на бесконечности. Там Поделим на : .

Если , то . Потенциал численно равен работе кулоновских сил по перемещению единичного положительного Если , то . Потенциал численно равен работе кулоновских сил по перемещению единичного положительного заряда из данной точки поля на бесконечность.

Единица измерения потенциала – 1 Вольт (В). Единица измерения потенциала – 1 Вольт (В).

Эквипотенцальные поверхности Это поверхности равного потенциала. Поле изображают графически с помощью силовых линий и Эквипотенцальные поверхности Это поверхности равного потенциала. Поле изображают графически с помощью силовых линий и эквипотенциальных поверхностей.

Потенциал поля точечного заряда (будет получено далее) Потенциал поля точечного заряда (будет получено далее)

Теорема о циркуляции В потенциальном поле работа силы по замкнутой траектории равна нулю. Теорема о циркуляции В потенциальном поле работа силы по замкнутой траектории равна нулю.

Видим, что при обходе меняет знак. Видим, что при обходе меняет знак.

Теорема о циркуляции: циркуляция вектора напряженности по замкнутому контуру равна нулю. Утверждает потенциальность электростатического Теорема о циркуляции: циркуляция вектора напряженности по замкнутому контуру равна нулю. Утверждает потенциальность электростатического поля.