Электродинамика

Содержание

Слайд 2

Электродинамика – раздел физики, изучающий свойства и закономерности поведения особого вида

Электродинамика – раздел физики, изучающий свойства и закономерности поведения особого вида

материи – электромагнитного поля, осуществляющего взаимодействие между электрически заряженными телами или частицами. Раздел электродинамики, посвященный изучению покоящихся электрически заряженных тел, называют электростатикой.
Слайд 3

Понятие электрического заряда в электродинамике является первичным и строгой формулировки не

Понятие электрического заряда в электродинамике является первичным и строгой формулировки не

имеет. Говорят, что частица/тело имеет электрический заряд, если оно может участвовать в электромагнитных взаимодействиях. Электромагнитные взаимодействия по характеру схожи с гравитационным взаимодействием, но имеют во много раз большую величину.

Электрический заряд

Слайд 4

Существуют два сорта зарядов, условно называемых положительными и отрицательными. Взаимодействие зарядов,

Существуют два сорта зарядов, условно называемых положительными и отрицательными. Взаимодействие зарядов, имеющих

различный знак, носит характер притяжения, в то время как между одноименными зарядами наблюдается отталкивание. Заряд электронов называют отрицательным, заряд протонов – положительным.

Электрический заряд

Слайд 5

Электрический заряд – это свойство тел/частиц: существуют частицы без заряда, но

Электрический заряд – это свойство тел/частиц: существуют частицы без заряда, но

не существует заряда без частицы. Заряд не может иметь произвольную величину. Существует минимальный заряд, называемый элементарным (обозначается e). В системе СИ: e = 1.6 · 10-19 Кл

Электрический заряд

Слайд 6

В изолированной системе алгебраическая сумма электрических зарядов всех частиц сохраняется: q1

В изолированной системе алгебраическая сумма электрических зарядов всех частиц сохраняется: q1 +

q2 + q3 + … + qn = const

Закон сохранения электрического заряда

Слайд 7

Сила взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей

Сила взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей

зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

Закон Кулона

Сила взаимодействия направлена вдоль прямой, соединяющей заряды.

Слайд 8

Единицей измерения электрического заряда в системе СИ является кулон (Кл): 1

Единицей измерения электрического заряда в системе СИ является кулон (Кл): 1 Кл

– это заряд, проходящий за 1 с через поперечное сечение проводника при силе тока в 1 А. k = 9 · 109 Н·м2/Кл2

Заряд: единица измерения

Слайд 9

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

Слайд 10

Электрическое поле – это особая форма материи, существующая объективно и независимо

Электрическое поле – это особая форма материи, существующая объективно и независимо

от наших знаний о нем, а также обладающая набором отличительных свойств. Основное свойство электрического поля – действие его на электрические заряды с некоторой силой.

Электрическое поле

Слайд 11

Поле, создаваемое неподвижными зарядами, называется электростатическим. Электрическое поле обнаруживается по силам,

Поле, создаваемое неподвижными зарядами, называется электростатическим. Электрическое поле обнаруживается по силам, действующим

на заряды, помещенные в него.

Электростатическое поле

Слайд 12

Силовая характеристика электрического поля называется напряженностью: Напряженность поля в рассматриваемой точке

Силовая характеристика электрического поля называется напряженностью: Напряженность поля в рассматриваемой точке равна

отношению силы, с которой поле действует на точечный заряд, помещенный в эту точку, к величине этого заряда.

Напряженность поля

Слайд 13

Если в данной точке пространства различные заряды создают электрические поля, напряженности

Если в данной точке пространства различные заряды создают электрические поля, напряженности

которых равны E1, E2, E3 и т.д., то результирующая напряженность поля в этой точке равна сумме напряженностей этих полей:

Принцип суперпозиции полей

Слайд 14

Для наглядности электростатическое поле может быть изображено с помощью силовых линий

Для наглядности электростатическое поле может быть изображено с помощью силовых линий

– воображаемых линий, касательные к которым в каждой точке совпадают с вектором напряженности поля.

Силовые линии

Слайд 15

Силовые линии

Силовые линии

Слайд 16

Энергетическая характеристика электрического поля называется потенциалом: Потенциал поля в рассматриваемой точке

Энергетическая характеристика электрического поля называется потенциалом: Потенциал поля в рассматриваемой точке равен

отношению потенциальной энергии заряда, помещенного в данную точку, к величине этого заряда.

Потенциал поля

Слайд 17

Разность потенциалов (напряжение) между двумя точками равна отношению работы поля при

Разность потенциалов (напряжение) между двумя точками равна отношению работы поля при

перемещении положительного заряда из начальной точки в конечную к величине этого заряда.

Разность потенциалов

Слайд 18

Силовая характеристика – напряженность: единица измерения – Вольт / метр (В/м).

Силовая характеристика – напряженность: единица измерения – Вольт / метр (В/м). Энергетическая

характеристика – потенциал: единица измерения – Вольт (В). 1 В = 1 Дж / Кл

Характеристики поля: единицы измерения

Слайд 19

При перемещении заряда по углом 90° к силовым линиям электрическое поле

При перемещении заряда по углом 90° к силовым линиям электрическое поле

не совершает работы. Поверхности одинакового потенциала называют эквипотенциальными.

Эквипотенциальные поверхности

Слайд 20

Способность двух проводников, разделенных слоем диэлектрика, накапливать электрический заряд характеризуется электроемкостью.

Способность двух проводников, разделенных слоем диэлектрика, накапливать электрический заряд характеризуется электроемкостью. Электроемкостью

двух проводников называют отношение заряда одного из проводников к разности потенциала между ними: Единица измерения – фарад: 1 Ф = 1 Кл/В

Электроемкость

Слайд 21

Прибор, состоящий из двух проводников, разделенных слоем диэлектрика, и служащий для

Прибор, состоящий из двух проводников, разделенных слоем диэлектрика, и служащий для

накопления электрического заряда, называется конденсатором. Электроемкость плоского конденсатора зависит от свойств диэлектрика, площади пластин и расстояния между ними.

Конденсаторы

Слайд 22

Электроемкость плоского конденсатора определяется формулой: где: ε – относительная диэлектрическая проницаемость,

Электроемкость плоского конденсатора определяется формулой: где: ε – относительная диэлектрическая проницаемость, ε0 = 8,85

· 10-12 Ф/м – электрическая постоянная, S – площадь пластин, d – расстояние между пластинами.

Электроемкость плоского конденсатора