Электрическое поле

1.

Электрическое поле
Боголюбова Ирина Анатольевна
Кандидат педагогических наук, доцент кафедры электротехники, физики и
охраны труда Ставропольского ГАУ

2.

План:
1. Электрический заряд. Электризация. Закон сохранения зарядов.
2. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона.
3. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Силовые линии.
4. Поле точечного заряда, системы зарядов.
5. Работа электрического поля по перемещению заряда.
6. Потенциальная энергия заряда, находящегося в электрическом поле.
7. Потенциал электрического поля. Связь характеристик электрического поля.

3.

1. Электрические заряды

4.

История изучения электрических явлений
Фалес Милетский
греч. "электрон" - янтарь

5.

Строение атома вещества
Элементарные частицы вещества:
Протон
Электрон
Нейтрон
е 1,6 10
19
Кл

6.

Строение атома вещества

7.

Заряд тела
q e N p N e e N
Если тело заряжено отрицательно (q < 0), то оно имеет
избыточное количество N электронов (по сравнению с
количеством протонов).
Если же тело заряжено положительно (q > 0), то наоборот, у
него электронов недостаёт: протонов на N больше.

8.

Электризация
Процесс сообщения телу электрического заряда
называется электризации.
Способы :
1. соприкосновение (трение)
2. влияние
3. нагревание
4. химическим путем;
5. воздействие на тело электромагнитными волнами
(светом).

9.

Соприкосновение тел

10.

Перенос заряда

11.

Влияние
Движение заряда внутри тела

12.

Закон сохранения заряда
алгебраическая сумма электрических зарядов в
изолированной системе есть величина постоянная
n
q const
i 1
Майкл Фарадей
i

13.

Задание

14.

Задание

15.

2. Взаимодействие зарядов. Закон
Кулона

16.

Взаимодействие зарядов
Отталкивание и притяжение

17.

Задание

18.

Задание

19.

Закон Кулона
Закон взаимодействия неподвижных
точечных зарядов.
в 1785 г.
q1 q 2
F k
2
R
Франц.физик
Шарль Кулон
Н м
k 9 10
Кл 2
9
2

20.

Задание

21.

Задание

22.

3. Электрическое поле.
Напряженность электрического
поля.

23.

Электрическое поле
особая форма материи, посредством которой передается
действие одного неподвижного заряда на другой
неподвижный заряд.

24.

Напряженность электрического поля
F
E
q
Н
В
Кл м

25.

Задание

26.

Задание

27.

Задание

28.

Изображение электрического поля

29.

4. Поле точечного заряда и
системы зарядов

30.

Напряженность электрического поля, созданного
точечным зарядом
F
E I
q
q q
F k 2
R
q q
q
E k I 2 k 2
q R
R
I
I

31.

Задание
Определите напряженность электрического поля в точке А, созданного
положительным зарядом

32.

Задание
Определите напряженность электрического поля в точке А, созданного
отрицательным зарядом

33.

Принцип суперпозиции – поле системы зарядов
n
Е Еi
i 1

34.

Задание

35.

5. Работа электрического поля по
перемещению заряда

36.

Перемещение заряда в электрическом поле

37.

Задание

38.

6. Потенциальная энергия заряда,
находящегося в электрическом
поле.

39.

Потенциальная энергия точечного заряда,
помещенного в поле точечного заряда
F q E
I
q
E k 2
R
W F R
k q qI
Wпот
R

40.

Задание
Определите потенциальную энергию правого заряда в поле левого заряда

41.

7. Потенциал электрического поля.
Связь характеристик
электрического поля.

42.

Потенциал электрического поля
Wпот
q
Дж
В
Кл

43.

Потенциал электрического поля, созданного
точечным зарядом
Wпот
q
k q q
Wпот
R
I
k q
R

44.

Потенциал электрического поля, созданного
системой точечных зарядов
n
i
i 1

45.

Разность потенциалов электрического поля
А
q

46.

Задание

47.

Задание

48.

Задание

49.

Связь характеристик электрического поля
E
x
А
q
разность электрических потенциалов двух точек поля - работа поля
при перемещении единичного пробного заряда из одной точки поля
в другую

50.

Задание
Метод электро-лова основан на чувствительности рыбы к
электрическим полям. Если создать в воде разность потенциалов, то
рыба заходит в пространство между электродами и ее затем выгребают
сачками. Установка размещается на двух лодках, расстояние между
которыми 20 м. Какое напряжение должно быть подано на электроды
этой установки, если напряженность привлекающего рыбу поля
составляет 190 мВ/см?

51.

8. Электрокопчение

52.

Основные принципы копчения продуктов

53.

Горячее копчение

54.

Электрокопчение
Дым в зону копчения подается из электрического дымогенератора, где частицы
коптильного дыма ионизируются (приобретают положительный заряд).
Дальше заряженные частицы дыма попадают в зону копчения, где продукт
имеет отрицательный заряд. Заряженные частицы дыма приобретают
направленное движение, движутся с большими скоростями и осаждаются на
продукт. А так же частично проникают внутрь продукта.

55.

Спасибо за внимание!