Электродинамика

Содержание

Слайд 2

Электростатика. Электрические заряды и их взаимодействие Электростатика — раздел учения об

Электростатика. Электрические заряды и их взаимодействие

Электростатика — раздел учения об электричестве, изучающий

взаимодействие неподвижных электрических зарядов.
Слайд 3

Электрический заряд – это физическая величина, характеризующая свойство частиц или тел вступать в электромагнитные силовые взаимодействия.

Электрический заряд – это физическая величина, характеризующая свойство частиц или тел

вступать в электромагнитные силовые взаимодействия.
Слайд 4

Электрический заряд обычно обозначается буквами q или Q. В системе СИ

Электрический заряд обычно обозначается буквами q или Q. В системе СИ электрический заряд измеряется в

Кулонах (Кл).
Слайд 5

Электрический заряд обладает следующими свойствами: 1. Электрический заряд является видом материи.

Электрический заряд обладает следующими свойствами:
1. Электрический заряд является видом материи.
2. Электрический заряд не

зависит от движения частицы и от ее скорости.
3. Заряды могут передаваться (например, при непосредственном контакте) от одного тела к другому. В отличие от массы тела электрический заряд не является неотъемлемой характеристикой данного тела. Одно и то же тело в разных условиях может иметь разный заряд.
Слайд 6

4. Существует два рода электрических зарядов, условно названных положительными и отрицательными.

4. Существует два рода электрических зарядов, условно названных положительными и отрицательными.
5. Все заряды взаимодействуют друг с

другом. При этом одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются. Силы взаимодействия зарядов являются центральными, то есть лежат на прямой, соединяющей центры зарядов.
6. Существует минимально возможный (по модулю) электрический заряд, называемый элементарным зарядом. Его значение:
e = 1,602177·10–19 Кл ≈ 1,6·10–19 Кл.
Электрический заряд любого тела всегда кратен элементарному заряду: q=Ne
где: N – целое число.
Слайд 7

Закон сохранения электрического заряда. В изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех

Закон сохранения электрического заряда. В изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех тел

остается постоянной:
Закон сохранения электрического заряда утверждает, что в замкнутой системе тел не могут наблюдаться процессы рождения или исчезновения зарядов только одного знака.
Слайд 8

В нейтральном атоме число протонов в ядре равно числу электронов в

В нейтральном атоме число протонов в ядре равно числу электронов в

оболочке. Это число называется атомным номером. Атом данного вещества может потерять один или несколько электронов, или приобрести лишний электрон. В этих случаях нейтральный атом превращается в положительно или отрицательно заряженный ион. 
Слайд 9

Закон Кулона: Сила взаимодействия между двумя точечными электрическими зарядами пропорциональна величинам

Закон Кулона:
Сила взаимодействия между двумя точечными электрическими зарядами пропорциональна величинам

этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Слайд 10

Единица измерения заряда в СИ — 1 кулон — электрический заряд,

Единица измерения заряда в СИ — 1 кулон — электрический заряд, проходящий через

поперечное сечение проводника при силе тока 1 А за время 1 с.
Слайд 11

Электрический ток – направленное упорядоченное движение заряженных частиц (электронов, ионов) под

Электрический ток – направленное упорядоченное движение заряженных частиц (электронов, ионов) под

действием сил электрического поля.
Электрический ток называют постоянным, если сила тока и его направление не меняются с течением времени.
Переменный ток это ток, изменяющийся во времени.
Слайд 12

Количественный закон теплового действия тока называется законом Джоуля–Ленца: Количество теплоты, выделяющееся

Количественный закон теплового действия тока называется законом Джоуля–Ленца:
Количество теплоты, выделяющееся в

проводнике, прямо пропорционально его сопротивлению и квадрату силы тока.
Слайд 13

Закон Ома: Сила тока на участке цепи равна отношению напряжения на этом участке к его сопротивлению.

Закон Ома:

Сила тока на участке цепи равна отношению напряжения на этом

участке к его сопротивлению.
Слайд 14

Проводники и диэлектрики Проводник - это тело, внутри которого содержится достаточное

Проводники и диэлектрики

Проводник - это тело, внутри которого содержится достаточное количество свободных

электрических зарядов, способных перемещаться под действием электрического поля.
Слайд 15

Диэлектрик - тело не содержащее внутри свободные электрические заряды. В диэлектриках электрический ток невозможен.

Диэлектрик - тело не содержащее внутри свободные электрические заряды.
В диэлектриках электрический

ток невозможен.
Слайд 16

Магнитное поле и магнитные взаимодействия Магнитное поле – особая форма материи,

Магнитное поле и магнитные взаимодействия

Магнитное поле – особая форма материи, существующая вокруг

движущихся электрических зарядов – токов.
Слайд 17

Свойства магнитного поля: магнитное поле материально; источник и индикатор поля –

Свойства магнитного поля:
магнитное поле материально;
источник и индикатор поля – электрический ток;
магнитное

поле является вихревым – его силовые линии (линии магнитной индукции) замкнутые;
величина поля убывает с расстоянием от источника поля.
Слайд 18

Магнитным взаимодействием называют притяжение или отталкивание электрически нейтральных проводников при пропускании

Магнитным взаимодействием называют притяжение или отталкивание электрически нейтральных проводников при пропускании через

них электрического тока.
Силовая характеристика магнитного поля – вектор магнитной индукции ​B→​. Модуль вектора магнитной индукции равен отношению максимального значения силы, действующей со стороны магнитного поля на проводник с током, к силе тока в проводнике ​I​ и его длине ​l​:

Обозначение – B→, единица измерения в СИ – тесла (Тл).
1 Тл – это индукция такого магнитного поля, в котором на каждый метр длины проводника при силе тока 1 А действует максимальная сила 1 Н.

Слайд 19

Взаимодействие магнитов. Постоянные магниты – это тела, длительное время сохраняющие намагниченность,

Взаимодействие магнитов. Постоянные магниты – это тела, длительное время сохраняющие намагниченность, то

есть создающие магнитное поле.
Основное свойство магнитов: притягивать тела из железа или его сплавов (например, стали). Магниты бывают естественные (из магнитного железняка) и искусственные, представляющие собой намагниченные железные полосы. Области магнита, где его магнитные свойства выражены наиболее сильно, называют полюсами. У магнита два полюса: северный ​N​ и южный ​S​.
Слайд 20

Электромагнитное поле и волны. Электромагнитное поле – это порождающие друг друга переменные электрические и магнитные поля.

Электромагнитное поле и волны.

Электромагнитное поле – это порождающие друг друга переменные

электрические и магнитные поля.
Слайд 21

Волной называют распространяющиеся в пространстве со скоростью света колебания взаимосвязанных электрического

Волной называют распространяющиеся в пространстве со скоростью света колебания взаимосвязанных электрического

и магнитного поля
Источниками электромагнитного поля могут быть:
- движущийся магнит;
- электрический заряд, движущийся с ускорением или колеблющийся.
Электрическое поле существует всегда вокруг электрического заряда, в любой системе отсчета.
Магнитное поле существует в той системе отсчета, относительно которой электрические заряды движутся.
Электромагнитное поле существует в системе отсчета, относительно которой электрические заряды движутся с ускорением.
Слайд 22

Электромагнитные волны - это электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды.

Электромагнитные волны - это электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной

скоростью, зависящей от свойств среды.
Слайд 23

Свойства Электромагнитных волн - распространяются не только в веществе, но и

Свойства Электромагнитных волн

- распространяются не только в веществе, но и в

вакууме;
- распространяются в вакууме со скоростью света (С = 300 000 км/c);
- это поперечные волны;
- это бегущие волны (переносят энергию). 
Слайд 24

Радиоволны

Радиоволны

Слайд 25

Инфракрасным излучением (ИК) называют электромагнитные излучения с длиной волны, меньшей чем

Инфракрасным излучением (ИК) называют электромагнитные излучения с длиной волны, меньшей чем

0,005 м, но большей чем 770 нм, т. е. лежащие между диапазоном радиоволн и диапазоном видимого света.
Слайд 26

К видимому свету относят излучения с длинной волны примерно от 770нм

К видимому свету относят излучения с длинной волны примерно от 770нм до

380нм, от красного до фиолетового света.
Ультрафиолетовым излучением (УФ) называют невидимое глазом электромагнитное излучение с длиной волны меньше, чем у фиолетового света. 
Источники ультрафиолетового излучения в медицине - газоразрядные лампы.
Гамма-лучи - самые короткие по длине волны и самые высокие по частоте и энергии лучи в электромагнитном спектре.
Они состоят из фотонов сверхвысоких энергий и используются сегодня в онкологии для лечения раковых опухолей.
Электромагнитные колебания — это периодические изменения заряда, силы тока и напряжения, происходящие в электрической цепи. Простейшей системой для наблюдения электромагнитных колебаний служит колебательный контур.
Слайд 27

Электромагнитная индукция

Электромагнитная индукция

Слайд 28

Электромагнитная индукция – явление возникновения тока в замкнутом проводящем контуре при

Электромагнитная индукция – явление возникновения тока в замкнутом проводящем контуре при изменении

магнитного потока, пронизывающего его.
В 1831 г. Фарадей обнаружил, что в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного поля возникает электрический ток. Этот ток назвали индукционным током.
Слайд 29

Опыты Фарадея

Опыты Фарадея

Слайд 30

Опыты показали, что индукционный ток возникает только при изменении линий магнитной

Опыты показали, что индукционный ток возникает только при изменении линий магнитной

индукции. Направление тока будет различно при увеличении числа линий и при их уменьшении.
Сила индукционного тока зависит от скорости изменения магнитного потока. Может изменяться само поле, или контур может перемещаться в неоднородном магнитном поле.
Индукционный ток в катушке из металлической проволоки возникает при вдвигании магнита внутрь катушки и при выдвигании магнита из катушки.
Слайд 31

Два металлических шарика, каждый из которых имеет заряд 10-7 Кл, находятся

Два металлических шарика, каждый из которых имеет заряд 10-7 Кл, находятся на

расстоянии 0,1 м друг от друга. Найти силу взаимодействия между ними.
Слайд 32

С какой силой взаимодействуют два шарика с зарядами 0,66 • 10-7

С какой силой взаимодействуют два шарика с зарядами 0,66 • 10-7 Кл

и 1,1 • 10-5 Кл на расстоянии 3,3 см?
Слайд 33

На каком расстоянии друг от друга точечные тела с зарядами 1

На каком расстоянии друг от друга точечные тела с зарядами 1

нКл и 3 нКл взаимодействуют с силой 9 мН?
Слайд 34

Какова сила тока в резисторе, если его сопротивление 12 Ом, а напряжение на нем 120 В?

Какова сила тока в резисторе, если его сопротивление 12 Ом, а

напряжение на нем 120 В?
Слайд 35

Сопротивление проводника 6 Ом, а сила тока в нем 0,2 А. Определите напряжение на концах проводника.

Сопротивление проводника 6 Ом, а сила тока в нем 0,2 А.

Определите напряжение на концах проводника.
Слайд 36

Определите сопротивление проводника, если при напряжении 110 В сила тока в нем 2 А.

Определите сопротивление проводника, если при напряжении 110 В сила тока в

нем 2 А.
Слайд 37

По графикам зависимости силы тока от напряжения определите сопротивление каждого проводника.

По графикам зависимости силы тока от напряжения определите сопротивление каждого проводника. 

Слайд 38

Чему равна сила тока в электрической лампе карманного фонаря, если сопротивление

Чему равна сила тока в электрической лампе карманного фонаря, если сопротивление

нити накала 16,6 Ом и лампа подключена к батарейке напряжением 2,5 В?
Слайд 39

Электрический утюг включен в сеть с напряжением 220 В. Какова сила

Электрический утюг включен в сеть с напряжением 220 В. Какова сила

тока в нагревательном элементе утюга, если сопротивление его равно 48,4 Ом?
Слайд 40

При напряжении 110 В, подведенном к резистору, сила тока в нем

При напряжении 110 В, подведенном к резистору, сила тока в нем

равна 5 А. Какова будет сила тока в резисторе, если напряжение на нем увеличить на 10 В?
Слайд 41

Показание вольтметра, присоединенного к горящей электрической лампе накаливания, равно 120 В,

Показание вольтметра, присоединенного к горящей электрической лампе накаливания, равно 120 В,

а амперметра, измеряющего силу тока в лампе, 0,5 А. Чему равно сопротивление лампы? Начертите схему включения лампы, вольтметра и амперметра.
Слайд 42

Какое количество теплоты выделит за 20 мин спираль электроплитки сопротивлением 25

Какое количество теплоты выделит за 20 мин спираль электроплитки сопротивлением 25

Ом, если сила тока в цепи 1,2 А?
Слайд 43

Какое количество теплоты выделит за 30 мин спираль электроплитки, если сила

Какое количество теплоты выделит за 30 мин спираль электроплитки, если сила

тока в цепи 2 А, а напряжение 220 В?
Слайд 44

Какое количество теплоты выделится за 25 мин в обмотке электродвигателя, если

Какое количество теплоты выделится за 25 мин в обмотке электродвигателя, если

ее активное сопротивление равно 125 Ом, а сила тока, протекающего в ней, равна 1,2 А?
Слайд 45

Электрическая плитка при силе тока 5 А за 30 мин потребляет

Электрическая плитка при силе тока 5 А за 30 мин потребляет

1080 кДж энергии. Рассчитайте сопротивление плитки.