„Încărcarea câmpului electric” - Când sunt electrificați, electronii se deplasează de la un corp la altul. Vector de tensiune câmp electric creat de doi taxe identiceîn punctul C, îndreptat... 1) Stânga 2) Jos 3) Sus 4) Dreapta. În cel de-al doilea conductor, când se deplasează aceeași sarcină, câmpul electric face munca de 40 J. Nu există interacțiune atracție-repulsie.

„Forța și potențialul câmpului electric” - De ce un rechin detectează rapid o persoană în apă? Obiectivele lecției: De ce un rechin găsește rapid o persoană care a căzut în apă? Câteva exemple practice de aplicare a principalelor caracteristici ale câmpului electric. Distanța dintre nor și pământ este de 2 km. Repetiţie. O diferență de potențial de 4 GV a apărut între nor și Pământ.

„Încărcare electrică a corpului” - Legea conservării sarcinii 1.2. Interacțiunea sarcinilor electrice în vid. Întrebare și livrare timpurie examene 651 - 750 - trei!!! Legea conservării sarcinii. Prin urmare, energia interacțiunii electrostatice este energie potențială. Întrebări și promovarea examenului numai la ora stabilită, adică. Programat.

„Potențial de câmp” - potențial câmp electrostatic. Valoarea potențială este considerată relativ la nivelul zero selectat. Toate punctele din interiorul conductorului au același potențial (=0). Orice câmp electrostatic este potențial. Pe o traiectorie închisă, lucrul câmpului electrostatic este 0. Proprietăți. Tensiunea din interiorul conductorului \u003d 0, ceea ce înseamnă că diferența de potențial în interiorul \u003d 0.

„Câmpul electric și intensitatea sa” - Liniile de câmp electric încep pe sarcini pozitive și se termină pe cele negative. Linii de tensiune pentru două plăci. Acționează asupra sarcini electrice cu ceva putere. Conform ideii lui Faraday, sarcinile electrice nu acționează direct una asupra celeilalte. "Câmp electric. Care sunt tipurile de sarcini electrice?

„Intensitatea câmpului electric” - Unitatea de tensiune în sistemul SI: [ U ] \u003d 1 B 1 Volt este egal cu tensiune electricăîn secțiunea circuitului în care, cu debitul unei sarcini egale cu 1 C, se lucrează egal cu 1 J: 1 V \u003d 1 J / 1 C. În 1979, cea mai mare tensiune a fost obținută în SUA în condiții de laborator. Tensiunea caracterizează câmpul electric creat de curent.

Sunt 10 prezentări în total în subiect

5. Electrostatică

legea lui Coulomb

1. Corpurile încărcate interacționează. În natură, există două tipuri de sarcini, ele sunt numite condiționat pozitive și negative. Sarcinile de același semn (ca) se resping, sarcinile de semne opuse (opus) se atrag. Unitatea de sarcină din sistemul SI este coulombul (notat

2. În natură, există o taxă minimă posibilă. El este numit

elementar și notat cu e . Valoarea numerică a sarcinii elementare e ≈ 1,6 10–19 C, Sarcina electronilor q electr = –e, sarcina protonului q proton = +e. Toate taxele

în natura sunt multipli ai sarcinii elementare.

3. În electric sistem izolat suma algebrică a sarcinilor rămâne neschimbată. De exemplu, dacă conectați două bile de metal identice cu încărcături q 1 \u003d 5 nCl \u003d 5 10–9 C și q 2 \u003d - 1 nC, atunci sarcinile vor fi distribuite

între bile în mod egal și sarcina q a fiecăreia dintre bile devine egală

q \u003d (q 1 + q 2) / 2 \u003d 2 nC.

4. O sarcină se numește sarcină punctiformă dacă dimensiunile sale geometrice sunt mult mai mici decât distanțele la care este studiat efectul acestei sarcini asupra altor sarcini.

5. Legea lui Coulomb determină mărimea forței interacțiune electrică două taxe cu punct fix q 1 și q 2 situate la distanța r unul de celălalt (fig. 1)

Aici F 12 este forța care acționează asupra primei sarcini de la a doua, F 21 este forța,

acţionând asupra celei de-a doua sarcini din partea primei, k ≈ 9 10 9 N m2 /Cl2 este o constantă în legea lui Coulomb. În sistemul SI, această constantă este de obicei scrisă ca

k = 4 πε 1 0 ,

unde ε 0 ≈ 8,85 10 − 12 F/m este constanta electrică.

6. Forța de interacțiune a două sarcini punctiforme nu depinde de prezența altor corpuri încărcate în apropierea acestor sarcini. Această afirmație se numește principiul suprapunerii.

Vector intensitatea câmpului electric

1. Plasați o sarcină punctiformă q în apropierea unui corp încărcat nemișcat (sau a mai multor corpuri). Vom presupune că mărimea sarcinii q este atât de mică încât nu provoacă mișcarea sarcinilor în alte corpuri (o astfel de sarcină se numește sarcină de probă).

Din partea unui corp încărcat, o forță F va acționa asupra unei sarcini de testare staționare q. În conformitate cu legea lui Coulomb și principiul suprapunerii, forța F va fi proporțională cu mărimea sarcinii q. Aceasta înseamnă că, dacă valoarea sarcinii de testare este crescută, de exemplu, de 2 ori, atunci valoarea forței F va crește și de 2 ori, dacă semnul sarcinii q este inversat, atunci forța se va schimba direcția. spre opus. Această proporționalitate poate fi exprimată prin formula

F = qE.

Vectorul E se numește vectorul intensității câmpului electric. Acest vector depinde de distribuția sarcinilor în corpurile care creează câmpul electric și

pe poziţia punctului în care vectorul E este definit în modul indicat. Putem spune că vectorul intensității câmpului electric egal cu puterea acționând asupra unei unități sarcină pozitivă asezat in punct dat spaţiu.

Definiția lui E G = F G /q poate fi generalizată și în cazul câmpurilor variabile (dependente de timp).

2. Calculați vectorul intensității câmpului electric creat de o sarcină punctiformă Q . Să alegem un punct A situat la o distanță r de taxă punctuală Q. Pentru a determina vectorul intensității în acest punct, plasăm mental o sarcină de test pozitivă q în el. Pe

o sarcină de testare dintr-o sarcină punctiformă Q va acționa ca o forță de atracție sau de respingere, în funcție de semnul sarcinii Q. Mărimea acestei forțe este

F = k| Q| q. r2

Prin urmare, modulul vectorului intensității câmpului electric creat de o sarcină punctiformă fixă ​​Q într-un punct A îndepărtat de acesta la o distanță r este egal cu

E = k r |Q 2 |.

Vectorul E G începe în punctul A și este direcționat de la sarcina Q dacă Q > 0 și către sarcina Q ,

dacă Q< 0 .

3. Dacă câmpul electric este creat de mai multe sarcini punctuale, atunci vectorul de intensitate într-un punct arbitrar poate fi găsit folosind principiul suprapunerii câmpurilor.

4. Linia de forță (linia vectorială E) se numește linie geometrică,

tangenta la care în fiecare punct coincide cu vectorul E în acest punct.

Cu alte cuvinte, vectorul E este direcționat tangențial la linia de forță în fiecare dintre punctele sale. Liniei de forță i se atribuie o direcție - de-a lungul vectorului E. Pictura linii de forță este o imagine vizuală a câmpului de forță, oferă o idee despre structura spațială a câmpului, sursele sale, vă permite să determinați direcția vectorului de intensitate în orice punct.

5. Un câmp se numește câmp electric uniform, vector E care este același (în mărime și direcție) în toate punctele. Un astfel de câmp este creat, de exemplu, de un plan încărcat uniform în puncte situate destul de aproape de acest plan.

6. Câmpul unei sfere încărcate uniform pe suprafață este zero în interiorul sferei,

A în afara mingii coincide cu câmpul unei încărcări punctiforme Q situat în centrul mingii:

unde Q este sarcina mingii, R este raza acesteia, r este distanța de la centrul mingii la punct, în

care defineşte vectorul E .

7. În dielectrici, câmpul este slăbit. De exemplu, o sarcină punctiformă sau o sferă încărcată uniform pe suprafață, scufundată în ulei, creează un câmp electric

E = k ε |r Q 2 |,

unde r este distanța de la sarcina punctiformă sau centrul bilei până la punctul în care este determinat vectorul intensității, ε este constanta dielectrică a uleiului. Constanta dielectrică depinde de proprietățile substanței. Constanta dielectrică a vidului ε = 1, constanta dielectrică a aerului este foarte apropiată de unitate (la rezolvarea problemelor, de obicei este considerată egală cu 1), pentru alte substanțe gazoase, lichide și dielectrici soliziε > 1.

8. Când sarcinile sunt în echilibru (dacă nu există o mișcare ordonată a acestora), intensitatea câmpului electric în interiorul conductorilor este zero.

Lucrați într-un câmp electric. Diferenta potentiala.

1. Câmpul sarcinilor fixe (câmpul electrostatic) are o proprietate importantă: munca forțelor câmpului electrostatic pentru a muta sarcina de testare de la un punct 1 la punctul 2 nu depinde de forma traiectoriei, ci este determinată numai de pozițiile punctelor de început și de sfârșit. Câmpurile cu această proprietate se numesc conservatoare. Proprietatea conservatorismului vă permite să determinați așa-numita diferență de potențial pentru oricare două puncte ale câmpului.

Diferenta potentialaϕ 1 − ϕ 2 la punctele 1 și 2 este egal cu raportul dintre lucrul A 12 al forțelor de câmp pentru a muta sarcina de încercare q de la punctul 1 la punctul 2 la valoarea acestei sarcini:

ϕ1 - ϕ2 =A q 12 .

O astfel de definiție a diferenței de potențial are sens doar pentru că munca nu depinde de forma traiectoriei, ci este determinată de pozițiile punctelor inițiale și finale ale traiectoriilor. În sistemul SI, diferența de potențial se măsoară în volți: 1V = J / C.

Condensatoare

1. Condensatorul este format din doi conductori (se numesc plăci), despărțiți unul de celălalt printr-un strat dielectric (fig. 2) și sarcina unuia.

plăcile Q, iar cealaltă -Q. Sarcina plăcii pozitive Q se numește sarcina condensatorului.

2. Se poate demonstra că diferența de potențial ϕ 1 − ϕ 2 dintre plăci este proporțională cu sarcina Q, adică dacă, de exemplu, sarcina Q este mărită de 2 ori, atunci diferența de potențial va crește cu 2. ori.

ε S

ϕ 1ϕ 2

Fig.2 Fig.3

Această proporționalitate poate fi exprimată prin formula

Q \u003d C (ϕ 1 -ϕ 2),

unde C este coeficientul de proporționalitate dintre sarcina condensatorului și diferența de potențial dintre plăcile acestuia. Acest coeficient se numește capacitatea sau pur și simplu capacitatea condensatorului. Capacitatea depinde de dimensiunile geometrice ale plăcilor, ale acestora poziție relativăși permisivitatea mediu inconjurator. Diferența de potențial se mai numește și tensiune, care se notează cu U. Apoi

Q=CU.

3. Un condensator plat este format din două plăci conductoare plate situate paralele una cu cealaltă la distanța d (Fig. 3). Se presupune că această distanță este mică în comparație cu dimensiunile liniare ale plăcilor. Aria plăcii de plajă (căptușeala condensatorului) este egală cu S, sarcina unei plăci este Q, iar cealaltă este Q.

La o anumită distanță de margini, câmpul dintre plăci poate fi considerat uniform. Prin urmare ϕ 1 -ϕ 2 = Ed, sau

U = Ed.

Capacitatea unui condensator plat este determinată de formula

C = ε ε d 0 S ,

unde ε 0 \u003d 8,85 10–12 F / m este constanta electrică, ε este constanta dielectrică a dielectricului dintre plăci. Din această formulă se poate observa că, pentru a obține un condensator mare, este necesară creșterea ariei plăcilor și reducerea distanței dintre ele. Prezența între plăci a unui dielectric cu o permitivitate mare ε duce, de asemenea, la o creștere a capacității. Rolul dielectricului dintre plăci nu este doar de a crește constanta dielectrică. De asemenea, este important ca dielectricii buni să poată rezista la un câmp electric ridicat fără a permite defalcarea între plăci.

În sistemul SI, capacitatea este măsurată în faradi. Un condensator plat de un farad ar fi gigantic. Aria fiecărei plăci ar fi aproximativ egală cu 100 km2, cu o distanță între ele de 1 mm. Condensatorii sunt utilizați pe scară largă în inginerie, în special, pentru acumularea de încărcături.

4. Dacă plăcile unui condensator încărcat sunt închise cu un conductor metalic, atunci a electricitate iar condensatorul se va descărca. Când un curent curge într-un conductor, se eliberează o anumită cantitate de căldură, ceea ce înseamnă că un condensator încărcat are energie. Se poate arăta că energia oricărui condensator încărcat (nu neapărat unul plat) este dată de

W = 1 2 CU2 .

Având în vedere că Q = CU , formula energiei poate fi rescrisă și ca

W \u003d Q 2 \u003d QU.