Лекция 9 Основы электродинамики Электрический заряд Электрическое поле

Лекция 9. Основы электродинамики. Электрический заряд. Электрическое поле.

Определения • Электродинамика – это наука о свойствах и закономерностях поведения особого вида материи – электромагнитного поля, осуществляющего взаимодействие между электрически заряженными телами или частицами. • Раздел электродинамики, посвященный изучению покоящихся электрически заряженных тел, называют электростатикой. • Электростатика – раздел, изучающий статические (неподвижные) заряды и связанные с ними электрические поля. • Все тела построены из мельчайших частиц, которые неделимы на более простые и поэтому называются элементарными

Виды взаимодействий тел: Виды взаимодействий Сильное Слабое Электромагнитное Гравитационное

Сравнение гравитационного и электромагнитного взаимодействия Гравитационное Электромагнитное Значение для Вселенной Упорядоченное расположение небесных тел Тип Притяжение взаимодействия Частицы, Все, имеющие участвующие во массу взаимодействии Сохранение структуры вещества Притяжение и отталкивание Заряженные

Электрический заряд • Если частицы взаимодействуют друг с другом силами, которые убывают с увеличением расстояния также, как и силы всемирного тяготения, но превышают силы тяготения во много раз, то говорят, что эти частицы имеют электрический заряд. • Такие частицы называют заряженными. • Электрический заряд- физическая величина, определяющая силу электромагнитного взаимодействия • Электрический заряд определяет интенсивность электромагнитных взаимодействий • Обозначение : q-электрический заряд[Кл] - элементарный электрический заряд. Электрический заряд положительный +q отрицательный -q

Свойство электрических зарядов • Заряд элементарных частиц – протонов, входящих в состав атомных ядер, называют положительным, а заряд электронов – отрицательным. • Тело , которое после натирания приобретает свойство притягивать к себе другие тела, называют наэлектризованным , заряженным или имеющий электрический заряд. • Процесс , приводящий к появлению у тела электрического заряда, называют электризацией • Одноименные заряды - это заряды имеющие одинаковые заряд(+ и +, -и-) • Разноименные заряды -это заряды имеющие разные заряды(+ и -) Свойства электрических зарядов • 1. Одноименные заряженные тела отталкиваются • 2. Разноименные -притягиваются

Свойства электрических зарядов • 3. Атом электрически нейтрален (суммарные заряды протонов и электронов одинаковы), но его можно ионизировать. • 4. По договорённости принято называть положительным заряд, который образуется на стеклянной палочке, если натирать её бумагой или шёлком, а отрицательным – на эбонитовой или янтарной палочке, если натирать её мехом •

Виды электризации тел Трение Химическое воздействие Удар Виды электризации Наведение Прикосновение Облучение

Действие электризации на окружающие тела • Вещества , проводящие электрические заряды, называют проводники (металлы , растворы солей и кислот в воде , сырая древесина , почва , тело человека , мокрая одежда) • Диэлектрики- вещества , не проводящие электрические заряды (пластмассы , стекло , резина , каучук, воздух, керамика, химически чистая вода) ЭЛЕКТРИЗАЦИЯ Вредное Электризация • одежды • Волос • бензина в бочках бензобаков Полезное • Поглащение пыли электрофильтрами • Электрокопчение продуктов • Действие лазерного принтера • Дактилоскопия • В медицине

Электрическое поле • Электрическое поле- особый вид материи, существующий вокруг заряженных тел и передающий действие этих тел на другие тела. Свойство электрического поля • Главное свойство электрического поля – действие его на электрические заряды с некоторой силой 1. Поле одного заряда действует на другой заряд и наоборот. 2. По мере удаления от заряда поле ослабевает • Сила с которой поле действует на заряженное тело, называется электрической силой. • Fэл~q • Модуль электрической силы прямо пропорционален абсолютному значению заряда тела, на которое поле действует • Из двух тел, находящихся в электрическом поле, большая сила действует на тело с большим зарядом • Для того чтобы обнаружить электрическое поле в той или иной точке пространства, нужно поместить в эту точку заряженное тело и проверить, действует ли на него электрическая сила.

Закон сохранения заряда • В замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остается неизменной. q 1 + q 2 + q 3 + … +qn = const • При электризации тел происходит перераспределение зарядов между телами

Закон Кулона • Закон Кулона : Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженный тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. - Закон Кулона q 1 F F r q 2 • Где k – коэффициент пропорциональности, равный 9·109 Н·м 2/Кл 2 • | q 1| и | q 2| - модули зарядов двух частиц. • r – расстояние между частицами. • Закон сохранения заряда • В замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остается неизменной • При электризации тел происходит перераспределение зарядов между телами

Задачи • 1. Сколько электронов содержится в капле воды массой 0, 6 г? Масса молекулы воды - 3·10 -23 г. • 2. Определите, с какой силой взаимодействуют между собой два шарика, если один из них имеет заряд - 2·10 -10 Кл, а другой - 4·10 -11 Кл, если они находятся на расстоянии 2 м? • 3. Определите расстояние, на котором находятся два взаимодействующие между собой заряженные шарики, если сила взаимодействия составляет 5 ·10 -6 Н, а заряды 5·10 -10 Кл и ·10 -12 Кл соответственно • 4. С какой силой будут взаимодействовать две капли воды на расстоянии 1 м, если бы удалось передать одной из капель 1% всех электронов, содержащихся в другой капле массой 0, 6 г?