Similar presentations:
Закон Кулона. Напряженность и потенциал электростатического поля
1.
Лекция 1Закон кулона. Напряженность и
потенциал электростатического
поля
Литература: Трофимова Т. И.
Курс физики: учеб. пособие для вузов
2006. — 560 с.
2.
1 модульЭлектростатика
2 модуль
Диэлектрики. Постоянный
электрический ток. Магнитное
поле в вакууме
3 модуль
Магнетизм
3.
Электростатика—
раздел,
изучающий
взаимодействие неподвижных электрических
зарядов.
Точечным
зарядом
называют
такой
наэлектризованный объект, размерами которого
можно пренебречь, поскольку он слишком мал в
сравнении с расстоянием, отделяющим этот
объект от других заряженных тел.
Единица электрического заряда — кулон (Кл)
4.
С современной точки зрения,носителями зарядов
являются элементарные
частицы. Все обычные тела
состоят из атомов, в состав
которых входят положительно
заряженные протоны,
отрицательно
заряженные электроны и
нейтральные частицы –
нейтроны.
Протоны и нейтроны входят в состав атомных ядер,
электроны образуют электронную оболочку атомов.
Электрические заряды протона и электрона по модулю
в точности одинаковы и равны элементарному
заряду e.
5.
Притяжение разноименных зарядов6.
Отталкивание одноименных зарядов зарядов7.
Заряды могут передаваться (например, принепосредственном контакте) от одного тела к
другому.
8.
9.
Закон Кулона—
физический
закон,
описывающий взаимодействие между двумя
неподвижными точечными электрическими
зарядами в вакууме.
10.
Формулировка закона Кулонасила взаимодействия F между двумя
неподвижными точечными зарядами,
находящимися
в
вакууме,
пропорциональна зарядам ql и q2 и
обратно
пропорциональна
квадрату
расстояния r между ними.
11.
Сила, с которой заряд q1 действует на заряд q2,согласно закону, находится по формуле:
F – сила Кулона(Н);
k – коэффициент пропорциональности;
q – заряд (Кл);
r – расстояние между двумя зарядами (м)
12.
В воздухе и в вакууме:
13.
Напряженность электрического поляНапряженность – главная силовая характеристика
электрического поля. Это векторная физическая
величина. В отличие от скалярных она имеет не только
значение, но и направление.
Е – напряженность (В/м), (Н/Кл);
F – сила, с которой поле действует
на точечный заряд (Н);
q – величина заряда (Кл).
14.
15.
Допустим, у нас есть несколько зарядов, которыевзаимодействуют. Вокруг каждого существует свое
электрическое поле. Тогда существует некая точка или
область, в которой одновременно существует
электрическое поле нескольких зарядов. Чему равна
общая
напряженность
электрического
поля,
создаваемого этими зарядами? Было установлено, что
общая сила воздействия на конкретный заряд,
расположенный в поле, является суммой сил,
действующих на данный заряд со стороны каждого тела.
Из этого следует, что и напряженность поля в любой
взятой точке можно вычислить, просуммировав
векторно напряженности, создаваемые каждым
зарядом в отдельности в той же точке. Это и есть
принцип суперпозиции.
16.
Принцип суперпозицииНапряженность поля в любой взятой точке можно
вычислить,
сложив
вектора
напряженности,
создаваемые каждым зарядом в отдельности в той же
точке.
17.
Линии напряженностиЛинии напряженности — это прямые, которые
совпадают с силовыми линиями в системе из
положительного
и
отрицательного
зарядов.
Касательные к ним в каждой точке электрического поля
имеют то же направление, что и напряженность этого
поля.
18.
19.
При графическом изображении силовых линий можнопередать не только направление, но и величину
напряженности электрического поля (разумеется,
условно). В местах, где модуль напряженности выше,
принято делать более густой рисунок линий. Есть и
случаи, когда густота линий не меняется — это бывает
при изображении однородного поля.
20.
Электрический дипольэто система, состоящая из двух точечных равных по
величине и противоположных по знаку зарядов,
находящихся на расстоянии l друг от друга
21.
22.
Потенциальная энергия заряженногооднородном электростатическом поле
тела
в
а) перемещение заряда происходит по прямой линии
В – отрицательно заряженная пластина
D – положительно заряженная пластина
Е - вектор напряженности электростатического поля
q – заряд тела, F – сила, действующая на заряд со стороны поля
Из раздела механики: механическая работа совершается,
только когда на тело действует сила, и оно движется.
Произведённая работа зависит от величины силы,
действующей на тело, и от длины пройденного телом пути.
A=F⋅s , где A — работа, F – сила, s — путь.
Электрическое поле при перемещении заряда совершит
работу А (Дж).
А =