"Elektr maydonining zaryadi" - elektrlashtirilganda elektronlar bir tanadan ikkinchisiga o'tadi. Kuchlanish vektori elektr maydoni ikki tomonidan yaratilgan bir xil to'lovlar C nuqtada, yo'naltirilgan ... 1) Chapga 2) Pastga 3) Yuqoriga 4) O'ngga. Ikkinchi o'tkazgichda bir xil zaryadni harakatga keltirganda, elektr maydoni 40 J ishni bajaradi. Hech qanday tortishish-itarish o'zaro ta'siri yo'q.

"Elektr maydonining kuchi va salohiyati" - Nima uchun akula suvdagi odamni tezda aniqlaydi? Darsning maqsadi: Nima uchun akula suvga tushgan odamni tezda topadi? Elektr maydonining asosiy xarakteristikalarini qo'llashning ba'zi amaliy misollari. Bulut bilan yer orasidagi masofa 2 km. Takrorlash. Bulut va Yer o'rtasida 4 GV potentsial farq paydo bo'ldi.

"Jismning elektr zaryadi" - Zaryadning saqlanish qonuni 1.2. Elektr zaryadlarining vakuumdagi o'zaro ta'siri. Savol va erta yetkazib berish imtihonlar 651 - 750 - uchta!!! Zaryadning saqlanish qonuni. Shuning uchun elektrostatik o'zaro ta'sirning energiyasi potentsial energiya. Savollar va imtihonni faqat belgilangan vaqtda topshirish, ya'ni. Rejalashtirilgan.

"Dala salohiyati" - potentsial elektrostatik maydon. Potensial qiymat tanlangan nol darajaga nisbatan hisoblanadi. Supero'tkazuvchilar ichidagi barcha nuqtalar bir xil potentsialga ega (=0). Har qanday elektrostatik maydon potentsialdir. Yopiq traektoriyada elektrostatik maydonning ishi 0. Xususiyatlar. Supero'tkazuvchilar ichidagi kuchlanish \u003d 0, ya'ni ichidagi potentsial farq \u003d 0.

"Elektr maydoni va uning intensivligi" - Elektr maydon chiziqlari musbat zaryadlardan boshlanib, manfiy zaryadlarda tugaydi. Ikkita plastinka uchun kuchlanish chiziqlari. Harakat qiladi elektr zaryadlari biroz kuch bilan. Faraday g'oyasiga ko'ra, elektr zaryadlari bir-biriga bevosita ta'sir qilmaydi. "Elektr maydoni. Elektr zaryadlarining qanday turlari mavjud?

"Elektr maydon kuchi" - SI tizimidagi kuchlanish birligi: [ U ] \u003d 1 B 1 Volt ga teng elektr kuchlanish 1 C ga teng zaryad oqimi bilan ish 1 J ga teng bajariladigan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qismida: 1 V \u003d 1 J / 1 C. 1979 yilda eng yuqori kuchlanish AQShda laboratoriya sharoitida olingan. Voltaj oqim tomonidan yaratilgan elektr maydonini tavsiflaydi.

Mavzu bo'yicha jami 10 ta taqdimot mavjud

5. Elektrostatika

Coulomb qonuni

1. Zaryadlangan jismlar o'zaro ta'sir qiladi. Tabiatda zaryadlarning ikki turi mavjud bo'lib, ular shartli ravishda ijobiy va salbiy deb ataladi. Bir xil belgili zaryadlar (kabi) qaytaradi, qarama-qarshi belgili zaryadlar (qarama-qarshi) tortadi. SI tizimidagi zaryad birligi kulondir (belgilangan

2. Tabiatda minimal mumkin bo'lgan to'lov mavjud. U chaqiriladi

elementar va e bilan belgilanadi. Elementar zaryadning son qiymati e ≈ 1,6 10–19 C, Elektron zaryadi q elektr = –e, proton zaryadi q proton = +e. Barcha to'lovlar

ichida tabiat elementar zaryadning ko'paytmalari.

3. Elektrda izolyatsiya qilingan tizim zaryadlarning algebraik yig'indisi o'zgarishsiz qoladi. Misol uchun, agar siz ikkita bir xil metall to'pni zaryad bilan bog'lasangiz q 1 \u003d 5 nCl \u003d 5 10–9 C va q 2 \u003d - 1 nC, keyin to'lovlar taqsimlanadi

sharlar o'rtasida teng bo'ladi va har bir to'pning zaryadi q teng bo'ladi

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

4. Zaryadning geometrik o'lchamlari ushbu zaryadning boshqa zaryadlarga ta'siri o'rganiladigan masofalardan ancha kichik bo'lsa, u nuqta zaryad deb ataladi.

5. Kulon qonuni kuchning kattaligini aniqlaydi elektr o'zaro ta'siri ikkita sobit nuqtali zaryad q 1 va q 2 bir-biridan r masofada joylashgan (1-rasm)

Bu erda F 12 - ikkinchi zaryaddan birinchi zaryadga ta'sir qiluvchi kuch, F 21 - kuch,

birinchisi tomondan ikkinchi zaryadga taʼsir etuvchi k ≈ 9 10 9 N m2 /Cl2 Kulon qonunida doimiy hisoblanadi. SI tizimida bu doimiy odatda shunday yoziladi

k = 4 pi 1 0,

bu yerda e 0 ≈ 8,85 10 - 12 F/m elektr doimiysi.

6. Ikki nuqtaviy zaryadning o'zaro ta'sir kuchi bu zaryadlar yaqinida boshqa zaryadlangan jismlarning mavjudligiga bog'liq emas. Ushbu bayonot superpozitsiya printsipi deb ataladi.

Elektr maydon kuchi vektori

1. Harakatsiz zaryadlangan jism (yoki bir nechta jismlar) yoniga q nuqta zaryadini qo'ying. Zaryadning kattaligi q shunchalik kichikki, u boshqa jismlardagi zaryadlarning harakatiga sabab bo'lmaydi, deb faraz qilamiz (bunday zaryad sinov zaryadi deyiladi).

Zaryadlangan jismning yonidan q statsionar sinov zaryadiga F kuch ta'sir qiladi. Kulon qonuni va superpozitsiya printsipiga muvofiq F quvvati q zaryadining kattaligiga mutanosib bo'ladi. Bu shuni anglatadiki, agar sinov zaryadining qiymati, masalan, 2 marta oshirilsa, F kuchning qiymati ham 2 marta ortadi, agar q zaryadining belgisi teskari bo'lsa, kuch yo'nalishini o'zgartiradi. teskarisiga. Bu mutanosiblikni formula bilan ifodalash mumkin

F = qE.

E vektoriga elektr maydon kuch vektori deyiladi. Bu vektor elektr maydonini yaratuvchi jismlardagi zaryadlarning taqsimlanishiga bog'liq va

ko'rsatilgan usulda E vektori aniqlangan nuqtaning holati bo'yicha. Aytishimiz mumkinki, elektr maydon kuchi vektori kuchga teng birlikda harakat qilish musbat zaryad joylashtirilgan berilgan nuqta bo'sh joy.

E G = F G /q ta'rifi o'zgaruvchan (vaqtga bog'liq) maydonlar holatiga ham umumlashtirilishi mumkin.

2. Ruxsat etilgan nuqta zaryadi Q tomonidan yaratilgan elektr maydon kuchining vektorini hisoblang. r masofada joylashgan A nuqtani tanlaymiz nuqta zaryadi Q. Ushbu nuqtadagi intensivlik vektorini aniqlash uchun biz unga musbat sinov zaryadini q joylashtiramiz. Ustida

Q nuqta zaryadidan olingan sinov zaryadi Q zaryadining belgisiga qarab jozibador yoki itaruvchi kuch vazifasini bajaradi. Bu kuchning kattaligi

F = k| Q| q. r2

Demak, r masofada joylashgan A nuqtada qo'zg'almas nuqta zaryadi Q tomonidan yaratilgan elektr maydon kuchlari vektorining moduli ga teng.

E = k r |Q 2 |.

E G vektori A nuqtadan boshlanadi va Q > 0 bo'lsa, Q zaryadidan va Q zaryadiga yo'naltiriladi,

agar Q< 0 .

3. Agar elektr maydoni bir nechta nuqta zaryadlari tomonidan yaratilgan bo'lsa, u holda ixtiyoriy nuqtadagi intensivlik vektorini maydonlarning superpozitsiyasi printsipi yordamida topish mumkin.

4. Kuch chizig'i (vektor chizig'i E) geometrik chiziq deyiladi,

Har bir nuqtadagi tangens bu nuqtada E vektoriga to'g'ri keladi.

Boshqacha qilib aytganda, E vektori uning har bir nuqtasida kuch chizig'iga tangensial yo'naltirilgan. Kuch chizig'iga yo'nalish beriladi - E vektori bo'ylab. Rasm kuch chiziqlari kuch maydonining vizual tasviri bo'lib, maydonning fazoviy tuzilishi, uning manbalari haqida tasavvur beradi, har qanday nuqtada intensivlik vektorining yo'nalishini aniqlashga imkon beradi.

5. Maydon bir xil elektr maydoni, vektor deyiladi E barcha nuqtalarda bir xil (kattaligi va yo'nalishi bo'yicha). Bunday maydon, masalan, bu tekislikka juda yaqin joylashgan nuqtalarda bir xil zaryadlangan tekislik tomonidan yaratiladi.

6. Sirt ustida bir tekis zaryadlangan sharning maydoni shar ichida nolga teng,

a to'pning tashqarisi nuqta zaryadining maydoniga to'g'ri keladi Q to'pning markazida joylashgan:

Bu erda Q - to'pning zaryadi, R - uning radiusi, r - to'pning markazidan nuqtagacha bo'lgan masofa.

bu E vektorini belgilaydi.

7. Dielektriklarda maydon kuchsizlanadi. Masalan, sirt ustida bir xil zaryadlangan, neftga botirilgan nuqtaviy zaryad yoki shar elektr maydonini hosil qiladi.

E = k e |r Q 2 |,

bu erda r nuqta zaryadidan yoki to'pning markazidan intensivlik vektori aniqlanadigan nuqtagacha bo'lgan masofa, e - moyning dielektrik o'tkazuvchanligi. Dielektrik o'tkazuvchanlik moddaning xususiyatlariga bog'liq. Vakuumning dielektrik o'tkazuvchanligi e = 1, havoning dielektrik o'tkazuvchanligi birlikka juda yaqin (masalalarni echishda odatda 1 ga teng deb hisoblanadi), boshqa gazsimon, suyuq va qattiq dielektriklar e > 1.

8. Zaryadlar muvozanat holatida bo'lganda (agar ularning tartibli harakati bo'lmasa), o'tkazgichlar ichidagi elektr maydon kuchi nolga teng.

Elektr maydonida ishlash. Potensial farq.

1. Ruxsat etilgan zaryadlar maydoni (elektrostatik maydon) muhim xususiyatga ega: sinov zaryadini qandaydir 1 nuqtadan 2 nuqtaga o'tkazish uchun elektrostatik maydon kuchlarining ishi traektoriya shakliga bog'liq emas, balki aniqlanadi. faqat boshlang'ich va tugatish nuqtalarining pozitsiyalari bo'yicha. Bunday xususiyatga ega maydonlar konservativ deb ataladi. Konservatizmning xossasi maydonning istalgan ikkita nuqtasi uchun potentsial farq deb ataladigan narsani aniqlashga imkon beradi.

Potensial farq 1 va 2 nuqtalardagi s 1 - s 2, sinov zaryadini q ni 1 nuqtadan 2 nuqtaga ko'chirishga majbur qiladigan maydonning A 12 ishining ushbu zaryad qiymatiga nisbatiga teng:

s1 - s2 =A q 12 .

Potensial farqning bunday ta'rifi faqat ish traektoriyaning shakliga bog'liq emasligi, balki traektoriyalarning boshlang'ich va oxirgi nuqtalarining pozitsiyalari bilan belgilanadiganligi uchun mantiqiy bo'ladi. SI tizimida potentsial farq voltlarda o'lchanadi: 1V = J / C.

Kondensatorlar

1. Kondensator bir-biridan dielektrik qatlam bilan ajratilgan ikkita o'tkazgichdan (ular plitalar deb ataladi) (2-rasm) va bitta zaryaddan iborat.

plitalar Q, ikkinchisi esa -Q. Q musbat plastinkaning zaryadi kondansatkichning zaryadi deb ataladi.

2. Plitalar orasidagi s 1 − s 2 potentsiallar farqi Q zaryadiga proporsional ekanligini ko‘rsatish mumkin, ya’ni, masalan, Q zaryadi 2 marta oshirilsa, potentsiallar farqi 2 ga ortadi. marta.

e S

s 1p 2

2-rasm 3-rasm

Bu mutanosiblikni formula bilan ifodalash mumkin

Q \u003d C (s 1 -s 2),

bu erda C - kondansatör zaryadi va uning plitalari orasidagi potentsial farq o'rtasidagi proportsionallik koeffitsienti. Ushbu koeffitsient sig'im yoki oddiygina kondansatkichning sig'imi deb ataladi. Imkoniyatlar plitalarning geometrik o'lchamlariga bog'liq, ularning nisbiy pozitsiya va o'tkazuvchanlik muhit. Potensiallar farqi kuchlanish deb ham ataladi, u U bilan belgilanadi. Keyin

Q=CU.

3. Yassi kondansatör d masofada bir-biriga parallel joylashgan ikkita tekis o'tkazgich plitalardan iborat (3-rasm). Bu masofa plitalarning chiziqli o'lchamlari bilan solishtirganda kichik deb hisoblanadi. Har bir plastinkaning maydoni (kondensator qoplamasi) S ga teng, bir plastinkaning zaryadi Q, ikkinchisi esa Q.

Qirralardan bir oz masofada, plitalar orasidagi maydonni bir xil deb hisoblash mumkin. Shuning uchun s 1 -s 2 = Ed, yoki

U = Ed.

Yassi kondansatörning sig'imi formula bilan aniqlanadi

C = ee d 0 S ,

bu erda e 0 \u003d 8,85 10-12 F / m - elektr doimiyligi, e - plitalar orasidagi dielektrikning dielektrik o'tkazuvchanligi. Ushbu formuladan ko'rinib turibdiki, katta kondansatör olish uchun plitalarning maydonini oshirish va ular orasidagi masofani kamaytirish kerak. Yuqori o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan dielektrik plitalari orasidagi bo'lishi ham sig'imning oshishiga olib keladi. Plitalar orasidagi dielektrikning roli nafaqat dielektrik o'tkazuvchanligini oshirishdan iborat. Yaxshi dielektriklar plitalar orasidagi parchalanishga yo'l qo'ymasdan, yuqori elektr maydoniga bardosh berishi ham muhimdir.

SI tizimida sig'im faradlarda o'lchanadi. Bir faradli tekis kondansatör ulkan bo'lar edi. Har bir plastinkaning maydoni taxminan 100 km2 ga teng, ular orasidagi masofa 1 mm. Kondensatorlar texnikada, xususan, zaryadlarni to'plash uchun keng qo'llaniladi.

4. Zaryadlangan kondensatorning plitalari metall o'tkazgich bilan yopilgan bo'lsa, u holda a elektr toki va kondansatör zaryadsizlanadi. O'tkazgichda oqim o'tganda, ma'lum miqdorda issiqlik chiqariladi, ya'ni zaryadlangan kondansatör energiyaga ega. Har qanday zaryadlangan kondensatorning energiyasi (tekis bo'lishi shart emas) tomonidan berilganligini ko'rsatish mumkin.

W = 1 2 CU2.

Q = CU ekanligini hisobga olsak, energiya formulasini qayta yozish mumkin

W \u003d Q 2 \u003d QU.