Силы, действующие на заряды проводников
Сторонние и электрические силы. Скалярные и векторные величины. Силы, удерживающие свободные электроны в объемах проводников. Значение сил, поддерживающих и сопровождающих течение тока. Разрыв проводника и разделение разноименных зарядов проводника.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.11.2018 |
| Размер файла | 335,0 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.
Имеются все данные для определения величина положительного заряда содержащегося в меди: , следовательно, величина положительного электрического заряда, содержащегося в медного проводника составляет
Количество содержащихся в атоме протонов равно количеству электронов, следовательно, значения суммарного положительного и суммарного отрицательного зарядов, содержащихся в меди, будут одинаковы и равны , следовательно,
Величина заряда , принадлежащего всем свободным электронам, которые заключены в меди, определяется с помощью уравнения
где - величина электрического заряда одного электрона.
Определяем величину заряда:
.
Следовательно, свободные электроны, содержащиеся в меди, обладают суммарным отрицательным электрическим зарядом
Следовательно, в медном проводнике, длина которого равна одному метру , а площадь поперечного сечения - одному миллиметру квадратному , содержатся положительный электрический заряд и такой же по абсолютному значению отрицательный заряд, а все свободные электроны, заключенные в этом проводнике, обладают отрицательным электрическим зарядом .
Пример 12.3
Задание. Какому весу соответствует сила, действующая на каждый из двух точечных, находящихся в вакууме , электрических зарядов, если их разделяет расстояние равное одному метру , а величина каждого заряда равна одному кулону: ?
Решение. Значение силы равное 9·109 Н является исходным при определении значения электрической постоянной, и это значение равно силам, действующим на рассматриваемые в настоящем примере заряды. То есть ответ на поставленный вопрос уже готов, но этот ответ можно получить и с помощью уравнения (1.5):
Значение электрической постоянной , а значение всех остальных величин, входящих в уравнение (1.5) приведены в исходных данных этого примера:
Значение полученной силы можно сравнить с весом железнодорожного состава, выразив этот вес в тоннах.
Один ньютон равен 0,102 килограмма, а 1000 килограммов равно 1 тонне, следовательно, .
Один товарный железнодорожный вагон общего назначения, длина которого равна 15 метров, а вес 20 тонн, рассчитан на перевозку 60-ти тонн груза. Следовательно, железнодорожный состав, состоящий из 75 вагонов, будет обладать общим весом и общей длиной . Разделив 918000 тонн на вес одного железнодорожного состава, получим количество составов, суммарный вес которых равен силе, действующей на каждый из рассматриваемых зарядов: 918000/6000=153. Следовательно, на каждый из двух точечных электрических зарядов величиной один кулон, находящихся на расстоянии одного метра друг от друга, действует сила превышающая вес 150 полностью загруженных железнодорожных составов, длина каждого из которых превышает один километр.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основы электростатики проводников: макроскопические электродинамические формы электромагнитных полей. Анализ электростатического поля проводников: энергия; проводящий эллипсоид; силы, действующие на проводник в поле; составление средних выравниваний.
курсовая работа [398,8 K], добавлен 06.05.2011Сила взаимодействия магнитного поля и проводника с током, сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Взаимодействие параллельных проводников с током, нахождение результирующей силы по принципу суперпозиции. Применение закона полного тока.
презентация [120,6 K], добавлен 03.04.2010Расчет объемной плотности энергии электрического поля. Определение электродвижущей силы аккумуляторной батареи. Расчет напряженности и индукции магнитного поля в центре витка при заданном расположении проводника. Угловая скорость вращения проводника.
контрольная работа [250,1 K], добавлен 28.01.2014Изучение строения источников тока - источников электрической энергии, в которых действуют сторонние силы по разделению электрических зарядов. Обзор таких источников тока, как гальванические элементы, аккумуляторы, машины постоянного тока, термоэлементы.
презентация [274,8 K], добавлен 09.06.2010Проведение экспериментального исследования по определению зависимости изменения сопротивления медного проводника от повышения температуры. Построение графической зависимости этих величин. Табличные значения термических коэффициентов других проводников.
презентация [257,5 K], добавлен 18.09.2013Условия, необходимые для существования электрического тока. Достоинства и недостатки параллельного соединения проводников. Единица силы тока. Работа электрического тока в замкнутой электрической цепи. Закон Ома для участка цепи. Химическое действие тока.
презентация [398,2 K], добавлен 07.02.2015Гравитационные, электромагнитные и ядерные силы. Взаимодействие элементарных частиц. Понятие силы тяжести и тяготения. Определение силы упругости и основные виды деформации. Особенности сил трения и силы покоя. Проявления трения в природе и в технике.
презентация [204,4 K], добавлен 24.01.2012Сила тока в резисторе. Действующее значение силы переменного тока в цепи. График зависимости мгновенной мощности тока от времени. Действующее значение силы переменного гармонического тока и напряжения. Сопротивление элементов электрической цепи.
презентация [718,6 K], добавлен 21.04.2013Сущность закона определения максимальной силы трения покоя. Зависимость модуля силы трения скольжения от модуля относительной скорости тел. Уменьшение силы трения скольжения тела с помощью смазки. Явление уменьшения силы трения при появлении скольжения.
презентация [265,9 K], добавлен 19.12.2013Электрический ток как направленное движение электронов. Сущность понятия "сила тока". Метод измерения сопротивления проводника при помощи амперметра и вольтметра. Содержание первого закона Кирхгофа. Общий вид мостика Уитстона. Электронная теория.
лабораторная работа [60,8 K], добавлен 25.06.2015Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле. Изучение явления электромагнитной индукции. Способы получения индукционного тока в постоянном и переменном магнитном поле. Природа электродвижущей силы электромагнитной индукции. Закон Фарадея.
презентация [339,8 K], добавлен 24.09.2013Результирующая 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 08.04.2014Виды и категории сил в природе. Виды фундаментальных взаимодействий. Уравнения Ньютона для неинерциальной системы отсчета. Определение силы электростатического взаимодействия двух точечных зарядов. Деформация растяжения и сжатия стержня, закон Гука.
презентация [19,6 M], добавлен 13.02.2016Классификация и типы эмиссии электронов из проводников: термоэлектронная, холодная и взрывная, фотоэлектронная. Контактные явления на границе раздела двух проводников, их характеристика и физическое обоснование, главные влияющие факторы и значение.
презентация [1,7 M], добавлен 13.02.2016Характеристика силы Лоренца - силы, с которой магнитное поле действует на заряженные частицы. Определение направления силы Лоренца по правилу левой руки. Пространственные траектории заряженных частиц в магнитном поле. Примеры применения силы Лоренца.
презентация [169,3 K], добавлен 27.10.2015Циркуляция вектора магнитной индукции. Магнитное поле соленоида и тороида. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле. Эффект Холла. Использование свойства скалярного произведения векторов. Теорема Гаусса. Определение работы силы Ампера.
презентация [2,4 M], добавлен 14.03.2016Понятие и сущность классической теории о коммутации. Особенности влияния электродвижущей силы. Экспериментальная проверка настройки коммутации. Определение и уменьшение реактивной электродвижущей силы. Исследование коммутации датчиком тока разрыва.
презентация [784,7 K], добавлен 21.10.2013Условия существования разности потенциалов (напряжения) между полюсами источника тока. Понятие и методика определения электродвижущей силы (ЭДС) источника. Измерение и сравнение ЭДС двух батарей с помощью компенсационной схемы, проверка их исправности.
лабораторная работа [346,3 K], добавлен 13.01.2013Воздействие внешней периодической силы. Возникновение вынужденных колебаний, имеющих незатухающий характер. Колебания, возникающие под действием периодически изменяющейся по гармоническому закону силы. Зависимость амплитуды от частоты вынуждающей силы.
презентация [415,6 K], добавлен 21.03.2014Виды вещества. Реакция твердого тела, газа и жидкости на действие сил. Силы, действующие в жидкостях. Основное уравнение гидростатики. Дифференциальное уравнение равновесия жидкости. Определение силы давления столба жидкости на плоскую поверхность.
презентация [352,9 K], добавлен 28.12.2013
