Электричество и электромагнетизм. Электростатика. Электрическое поле в вакууме
Физическое свойство элементарной зараженной частицы оказывать воздействие на другую частицу, несущую заряд. Носители элементарного положительного и отрицательного заряда. Применение закона Кулона. Ослабление силы Кулона в среде по сравнению с вакуумом.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.10.2015 |
| Размер файла | 70,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Электричество и электромагнетизм. Электростатика. Электрическое поле в вакууме
1. Атомистичность заряда. Элементарный заряд. Закон сохранений заряда
Под зарядами понимают физическое свойство элементарной зараженной частицы оказывать силовое воздействие на другую заряженную частицу. Несмотря на огромное разнообразие веществ в природе существуют только два типа электрических зарядов: положительные, которые возникают, например, на стекле при трении его кожей, и отрицательные - на эбоните, потертом о мех.
Одноименные заряда отталкиваются, разноименные - притягиваются.
Электрический заряд дискретен, т.е. заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного электрического заряда: q = n е, где n -положительное целое, е - заряд электрона е=-1,6·10-19 Кл.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Электрон - носитель элементарного отрицательного заряда. Протон - ядро атома водорода - носитель элементарного положительного заряда, В состав атома водорода входит один электрон и один протон. Атом водорода, как и атомы всех других веществ нейтрален, т.е. суммарный положительный заряд атома равен суммарному отрицательному заряду Zр = Zе. Атомистичность заряда заключается в том, что элементарные отрицательные и положительные заряды входят в состав атома и в изолированном атоме их всегда равное число.
Все тела в природе способны электризоваться, т.е. приобретать (отдавать) электрический заряд. Электризация тел может осуществляться различными способами; соприкосновением (трением), электростатической индукцией с при помещении тела во внешнее электрическое поле ) и др. Всякий процесс электризации сводится к разделению зарядов, при котором на одном из тел ( или частей тела) появляется избыток положительных зарядов, а на другом ( или другой части тела) - избыток отрицательных зарядов. Общее количество зарядов обоих знаков, содержащихся в телах не изменяется, заряды только перераспределяются между телами.
Электрически замкнутой называется система, не обменивающаяся зарядами с внешними телами.
Закон сохранения заряда:
Алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы остается неизменной, какие бы процесса не происходили бы внутри этой системы
По способности пропускать электрический ток (т.е. переносить заряд) все вещества делятся на проводники, полупроводники и диэлектрики.
Проводники тела, в которых электрический заряд может перемещаться по всему объему проводника. Сопротивление проводников мало, а проводимость велика.
Проводники делятся на две группы:
проводники I рода - металлы - носителями заряда являются электроны. Сообщение дополнительного электрического заряда не приводит к химическим изменениям вещества.
проводники II рода - растворы кислот, солей и их расплавы - носители заряда - электроны и ионы; перенесение в них зарядов приводит к химическим изменениям (электролиз).
Диэлектрики (изоляторы) вещества, не проводящие электрический ток (стекло, воздух, пластмассы и др.). Нет свободных зарядов как в проводникак, все заряда связана в молекулах диэлектрика. Сопротивление велико, проводимость мала.
Полупроводники - при определенных условиях (большие температуры и электрические поля) способны проводить электрический ток (германий, кремний, арсенид галия).
Единица измерения электрического заряда - Кулон - электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1 ампер за время 1 с.
2. Закон Кулона
Точечными зарядами называются заряженные тела, размерами которых можно пренебречь по сравнению с расстоянием между ними.
Закон Кулона:
Два неподвижных точечных заряда взаимодействуй с силой F прямо пропорциональной величине этих зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.
Сила Кулона направлена по прямой, соединяющей взаимодействующие зарядs, т.е. является центральной. F < 0 для разноименных зарядов (заряды притягиваются); F > 0 для одноименных зарядов (заряды отталкиваются).
Закон Кулона в векторной форме:
где - сила, действующая на 1-й заряд со стороны 2-го,
- радиус-вектор, соединяющий заряды 1 и 2.
е0 - электрическая постоянная; е0 = 8,85·10-12 Ф/м:
Ф - фарад - единица измерения емкости;
е - диэлектрическая проницаемость среда, показывает во сколько раз сила взаимодействия между двумя точечными зарядами в данной среде меньше силы взаимодействия в вакууме, если расстояние между зарядами не изменяется
е показывает ослабление силы Кулона (и электростатического поля) в среде по сравнения с вакуумом. [е]=1.
По третьему закону Ньютона .
заряженный частица кулон
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Понятие и предмет электростатики. Изучение свойств электрического заряда, закона сохранения заряда, закона Кулона. Особенности направления вектора напряженности. Принцип суперпозиции полей. Потенциал результирующего поля, расчет по методу суперпозиции.
презентация [773,6 K], добавлен 26.06.2015Четыре типа взаимодействий: гравитационное, электромагнитное, ядерное (сильное), слабое. Фундаментальные свойства зарядов. Закон Кулона. Напряженность поля. Теорема Гаусса. Дифференциальная формулировка закона Кулона. Объемная плотность заряда шара.
реферат [87,3 K], добавлен 21.10.2013Электрический заряд. Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Закон сохранения заряда. Електрическое поле. Напряженность электрического поля. Электрическое поле точечного заряда. Принцип суперпозиции полей. Электромагнитная индукция. Магнитный поток.
учебное пособие [72,5 K], добавлен 06.02.2009Фундаментальные взаимодействия в природе. Взаимодействие электрических зарядов. Свойства электрического заряда. Закон сохранения электрического заряда. Формулировка закона Кулона. Векторная форма и физический смысл закона Кулона. Принцип суперпозиции.
презентация [1,1 M], добавлен 24.08.2015Сущность фундаментального закона Кулона, который количественно описывает взаимодействие заряженных тел. Его запись в векторном виде и схожесть с законом всемирного тяготения. Вычисления при помощи закона Кулона, требующие определения единицы заряда.
презентация [507,6 K], добавлен 04.02.2016Закон сохранения электрического заряда. Взаимодействие электрических зарядов в вакууме, закон Кулона. Сложение электростатических полей, принцип суперпозиции. Электростатическое поле диполя, взаимодействие диполей. Напряженность электростатического поля.
презентация [3,2 M], добавлен 13.02.2016Сила, действующая на заряд со стороны остальных. Закон Кулона. Определение работы внешних сил, необходимой для поворота диполя на заданных угол. Разность потенциалов и поверхностная плотность заряда. Мощность цепи. Отношение заряда частицы к ее массе.
контрольная работа [665,3 K], добавлен 26.06.2012Фундаментальные взаимодействия в природе, их сравнительная характеристика: гравитационное, электромагнитное. Электростатика как раздел учения об электричестве, в котором изучаются взаимодействия и свойства систем зарядов. Формулировка закона Кулона.
презентация [1,1 M], добавлен 22.08.2015Понятие электрического заряда, единица его измерения. Закон сохранения алгебраической суммы заряда в замкнутой системе. Перераспределение зарядов между телами при их электризации. Особенности взаимодействия зарядов. Основные свойства электрического поля.
презентация [185,5 K], добавлен 07.02.2015Изучение сути закона Кулона - закона взаимодействия двух неподвижных точечных заряженных тел или частиц. Электрическое поле и линии его напряженности. Проводники и изоляторы в электрическом поле. Поляризация изоляторов (диэлектриков), помещенных в поле.
контрольная работа [27,3 K], добавлен 20.12.2012Движение материальной точки в поле тяжести земли. Угловое ускорение. Скорость движения тел. Закон Кулона. Полная энергия тела. Сила, действующая на заряд. Поверхностная плотность заряда. Электростатическое поле. Приращение потенциальной энергии заряда.
контрольная работа [378,0 K], добавлен 10.03.2009Электричество — совокупность явлений, обусловленных существованием, взаимодействием и движением электрических зарядов. Открытие электричества: работы и теории естествоиспытателей Франклина, Гальвани, Вольта, Ампера, Кулона, Эрстеда, Фарадея, Гилберта.
презентация [502,7 K], добавлен 29.01.2014Сущность и физическое обоснование явления электростатического электричества, этапы его исследований. Роль Бенджамина Франклина и Кулона в развитии данной сферы знаний. Закон и формула Шарль Огюстен де Кулона, пути ее разработки и доказательство.
презентация [698,2 K], добавлен 29.11.2010Электромагнитное поле как особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами. Электрическое поле покоящегося заряда. Преобразование Лоренца. Поле релятивистского и нерелятивистского заряда.
контрольная работа [380,0 K], добавлен 23.12.2012Основной закон электростатики, его содержание и обстоятельства открытия известным французским ученым Ш. Кулоном в 1785 году. Взаимодействие заряженных тел, его принципы и направления. Схема опыта Кулона и анализ его результатов, математическая модель.
презентация [260,2 K], добавлен 04.09.2014Електричний заряд. Закон збереження електричного заряду. Основні властивості електричних зарядів, дослідний шлях. Закон Кулона. Електричне поле і його напруженість. Принцип суперпозиції полів. Поле точкового заряду. Теорема Гаусса та її використання.
учебное пособие [273,4 K], добавлен 19.03.2009Описание теоремы Гаусса как альтернативной формулировки закона Кулона. Расчеты электростатического поля заданной системы зарядов в вакууме и вычисление напряженности поля вокруг заряженного тела согласно данных условий. Сравнительный анализ решений.
контрольная работа [474,5 K], добавлен 23.11.2010Определение напряжённости поля, создаваемого пластинами. Расчет ускорения, сообщаемого электрическим полем Земли. Нахождение общего заряда батареи конденсаторов и заряда на обкладках каждого из них в заданных случаях. Расчет полезной мощности батареи.
контрольная работа [70,9 K], добавлен 21.04.2011Результирующая сила, действующая на каждый заряд, равная нулю, числовое значение отрицательного заряда. Принцип суперпозиции полей, результирующая сила отталкивания. Расчет равнодействующей сил. Определение электродвижущей силы аккумуляторной батареи.
контрольная работа [239,4 K], добавлен 08.04.2014Ток и плотность тока проводимости. Закон Ома в дифференциальной форме. Стороннее электрическое поле. Законы Кирхгофа в дифференциальной форме. Уравнение Лапласа для электрического поля в проводящей среде. Дифференциальная форма закона Джоуля-Ленца.
презентация [512,3 K], добавлен 13.08.2013
