Содержание
- 2. Раздел 1. Электростатика Перечень изучаемых тем 1. Электростатическое поле в вакууме. 2. Основные теоремы электростатики. 3.
- 3. Тема 1. Электростатическое поле в вакууме План лекции 1. Электрические заряды. Электростатическое поле. 2. Закон Кулона.
- 4. 1. Электрические заряды. Электростатическое поле В природе существует четыре типа взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое.
- 5. Электромагнитное поле обладает массой, энергией, импульсом. Электромагнитное поле может выступать в виде отдельных, но неразрывно связанных
- 6. Электрические и магнитные явления неразрывны, хотя во многих случаях их можно рассматривать раздельно. М. Фарадею пришлось
- 7. Уравнения Максвелла описывают свойства и распространение электромагнитного поля в любой среде. Так в вакууме электромагнитное поле
- 8. Движение электрических зарядов создает электрический ток. Получение и использование электрической энергии изменило весь образ жизни человечества.
- 9. Электрическое поле бывает: электростатическое: непостоянное; переменное. Электростатическое поле: существует вокруг неподвижных зарядов и не отделимо от
- 10. Электрический заряд (q): - мера интенсивности электромагнитного взаимодействия; - внутренняя характеристика элементарной частицы; - скалярная величина,
- 11. Элементарными названы самые маленькие заряды природы: - отрицательный заряд имеет электрон, положительный заряд имеет позитрон (античастица
- 12. Одним из способов получения зарядов является трение. Появляющиеся при трении заряды являются суммой элементарных зарядов: +
- 13. Для измерения величины заряда служит электрометр
- 14. 2. Закон Кулона Взаимодействие точечных зарядов происходит по линии, соединяющей заряды. Электрические силы, характеризующие взаимодействие зарядов,
- 16. Закон Кулона: сила взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату
- 17. q1, q2 – величины зарядов, r – расстояние между ними, k - коэффициент пропорциональности, равный: -
- 18. Наиболее сильно заряды взаимодействуют в вакууме. – диэлектрическая проницаемость среды. Диэлектрическая проницаемость показывает, во сколько раз
- 19. Сила Кулона прямо пропорциональна величине заряда Сила Кулона обратно пропорциональна квадрату расстояния F q F r
- 20. Принцип суперпозиции для электрических сил
- 21. 1 кулон – заряд, который действует на равный ему заряд, расположенный в вакууме на расстоянии 1м,
- 22. Для тел правильной геометрической формы при равномерном распределении заряда (стержень, плоскость, шар), заряд можно представить как
- 23. τ – линейная плотность заряда - заряд, приходящийся на единицу длины стержня: σ – поверхностная плотность
- 24. 3. Напряженность электростатического поля. Электростатическое поле: - среда, передающая взаимодействие неподвижных электрических зарядов; - существует вокруг
- 25. Наличие электростатического поля определяется посредством пробного заряда. Пробный заряд в электростатическом поле: - испытывает действие силы;
- 26. Если в одну и ту же точку поля вносить разные по величине пробные заряды qпр1, qпр2,
- 27. Напряженность электрического поля: - равна силе, действующей со стороны поля на положительный единичный пробный заряд, помещенный
- 28. Направление вектора напряжённости от точечного заряда +qПР +qПР
- 29. Принцип суперпозиции: напряженность поля, созданного системой точечных зарядов равна векторной сумме напряженностей полей, создаваемых каждым зарядом
- 30. Принцип суперпозиции на примере двух точечных зарядов q1 q2 E1 E2 E
- 31. Напряжённость поля точечного заряда По закону Кулона: По определению напряжённости: Окончательная формула: q r qпр Е
- 32. Напряжённость поля точечного заряда прямо пропорциональна величине заряда; обратно пропорциональна квадрату расстояния до рассматриваемой точки поля;
- 33. 4. Потенциал электростатического поля В одной и той же точке электрического поля пробные заряды разной величины
- 34. Величина называется потенциалом. Потенциал электростатического поля: - равен потенциальной энергии, которой обладает единичный положительный пробный заряд,
- 35. Как и потенциальная энергия, потенциал точки электрического поля измеряется с точностью до произвольной постоянной. Чтобы избежать
- 36. Разность потенциалов двух точек поля равна работе сил электрического поля по перемещению положительного единичного пробного заряда
- 37. Принцип суперпозиции для потенциала: потенциал в точке поля, созданного системой точечных зарядов, равен скалярной сумме потенциалов
- 38. Потенциал поля точечного заряда Потенциал поля точечного заряда на расстоянии r от него определяется формулой q
- 39. 5. Силовые и эквипотенциальные линии Силовой линией (или линией напряжённости) называется линия, в каждой точке которой
- 41. Если бы силовые линии пересекались, то на заряд действовали бы две силы, чего быть не может.
- 42. Виды электростатических полей В неоднородном поле в разных местах поля густота силовых линий (величина напряжённости) будет
- 43. Однородным называется поле, в каждой точке которого напряженность имеет одну и ту же величину и направление.
- 44. В центральном поле силовые линии (или их продолжения) сходятся в одной точке.
- 45. Эквипотенциальная линия (или поверхность) - геометрическое место точек равного потенциала. Эквипотенциальные линии обладают следующими свойствами: работа
- 46. Докажем пункт «2».
- 47. Действительно, если заряд q перемещать вдоль эквипотенциальной линии, то ϕ 1 = ϕ 2. Тогда С
- 48. Графическое изображение поля с помощью силовых и эквипотенциальных линий. Поле точечного положительного заряда
- 49. Электростатическое поле диполя
- 50. Поле двух положительных зарядов
- 51. 6. Связь потенциала с напряжённостью Напряженность и потенциал являются характеристиками одной и той же точки поля,
- 52. Элементарную работу сил поля можно определить как Er – проекция вектора напряженности на направление перемещения. C
- 53. Объединяя обе формулы, получим Из этого выражения следует, что напряжённость: равна изменению потенциала на единичном расстоянии;
- 54. Напряженность в каждой точке поля равна градиенту потенциала в этой же точке, взятому с обратным знаком.
- 55. Для точечного заряда:
- 56. В однородном поле связь напряжённости с потенциалом обычно пишут проще. - расстояние между эквипотенциальными поверхностями с
- 57. Формула позволяет найти зависимость E(r) при заданной зависимости ϕ(r). Формула, записанная в виде , позволяет найти
- 58. После интегрирования получим: В более общем виде формула для расчёта потенциала выглядит как Окончательная формула позволяет
- 59. 7. Работа сил электростатического поля 1. Пусть точечный заряд q0 перемещается в электрическом поле другого точечного
- 60. Начальная точка перемещения (точка 1) задается радиус-вектором , а конечная точка перемещения (точка 2) радиус-вектором .
- 61. Полная работа при перемещении заряда q0 из точки 1 в точку 2 определится суммированием элементарных работ:
- 62. Перейдём от частного случая к общему случаю перемещения заряда в неоднородном поле. Запишем предыдущую формулу работы
- 63. Работа по перемещению заряда в любом неоднородном поле равна произведению величины этого заряда на разность потенциалов
- 64. qo
- 65. В однородном электростатическом поле разность потенциалов и напряжённость связаны формулой: Работа электрических сил в этом случае
- 66. d E = const qO
- 68. Скачать презентацию