электродинамика — копия (2)

1. Основные понятия электродинамики

Преподаватель Юридического колледжа
Валентина Владимировна Киреева

2.

РЕМОНТ
Электродинамика – наука о
взаимодействиях
между
заряженными
частицами,
осуществляемых посредством
электромагнитного поля

3.

РЕМОНТ
На электрические явления обратили внимание ещё в
Древней Греции во времена Фалеса Милетского (VII—VI вв. до н.
э.).
В 1600 году Вильям Гильберт разграничил электрические и
магнитные явления. Им было открыто существование магнитных
полюсов, установлено, что земной шар является гигантским
магнитом.
В 17-ом, начале 18-го веков были построены первые
электростатические машины, обнаружена электропроводность
металлов. Шарль Дюфе открыл разнородные заряды.
В 1745 году была изобретена лейденская банка, которая
явилась первым конденсатором и дала возможность накапливать
большие электрические заряды.
В 1747–1753 годах Бенджамин Франклин сформулировал
первую последовательную теорию электрических явлений,
установил электрическую природу молнии и изобрел молниеотвод,
ввел обозначения положительных (+) и отрицательных (–) зарядов.
Во второй половине 18 века началось количественное
изучение электрических явлений. Г. Кавендиш в 1773 и Ш. Кулон в
1785 установили закон взаимодействия неподвижных точечных
зарядов.

4.

РЕМОНТ
Основные понятия:
электрический заряд и
электромагнитное поле

5.

РЕМОНТ
Электрический
заряд
физическая
величина,
определяющая
интенсивность
электромагнитных
взаимодействий

6.

РЕМОНТ
Свойства электрического заряда
Электрический заряд является видом материи.
Электрический заряд не зависит от движения частицы и от
ее скорости.
Заряды могут передаваться от одного тела к другому.
Возникновение заряженных тел обусловлено не рождением
зарядов, а их перераспределением.
Заряд не является неотъемлемой характеристикой данного
тела. Одно и то же тело в разных условиях может иметь
разный заряд.
Заряды существуют двух видов «+» и «-» и не существуют без
частиц. Принято называть положительным заряд, который
образуется на стеклянной палочке, если натирать ее бумагой
или шелком, а отрицательным – на эбонитовой или янтарной
палочке, если натирать ее мехом. В природе отрицательных
зарядов столько же, сколько положительных.
Одноименные
заряды
отталкиваются,
разноименные
притягиваются.

7.

РЕМОНТ
Свойства электрического заряда
• Заряд обозначают латинской буквой q и
измеряют в кулонах (Кл).
• Элементарный
заряд
е=1,6∙10-19Кл.
Электрические заряды элементарных частиц
– положительно заряженного протона и
отрицательно
заряженного
электрона
соответствуют элементарному заряду e.
• Больший заряд кратен элементарному q=nе.
• В замкнутой системе сумма зарядов
сохраняется
q1+q2+…=const
(закон
сохранения заряда)

8.

РЕМОНТ
Процесс сообщения телу электрического
заряда называется электризацией.
При
электризации
происходит
перераспределение электронов. В области, где
их количество становится большим, чем
количество
протонов,
появляется
отрицательный заряд. И наоборот, там, где
появляется нехватка отрицательных зарядов,
область заряжается положительно.
При электризации тела с ровной
поверхностью заряд равномерно распределится
по ней. Если предмет неправильной формы,
наибольшая концентрация электронов будет на
выпуклых частях, меньшая — на впадинах.

9.

РЕМОНТ
Способы электризации
1.Электризация с помощью механического
воздействия:
Электризация трением
При трении тела тесно контактируют друг с
другом, и часть электронов с поверхности одного
переходит на поверхность второго.
Электризация соприкосновением
Соприкасаясь с нейтральным предметом,
заряженное тело передает ему часть своего
заряда.

10.

РЕМОНТ
2.Электризация под влиянием внешних сил
а. Электризация индукцией (наведением)
Если к двум соприкасающимся незаряженным электрометрам (рис. а) поднести
положительно заряженную стеклянную палочку, то электроны, притягиваясь к
предмету с положительным зарядом, сосредоточатся в ближайшем к стеклянной
палочке электрометре, и на нем образуется отрицательный заряд (рис. б). Если в
этот момент разделить электрометры (рис.в), и затем убрать стеклянную палочку,
то они останутся разноименно заряженными (рис.г).
б. Воздействие света (фотоэффект);
в. Влияние тепла (термопары);
г. Химические реакции;
д. Давление (пьезоэффект).

11.

РЕМОНТ
Статическое электричество — это комплекс
явлений, связанных с электризацией тел.
Основные причины появления статического электричества
1.Контакт между двумя телами и их разделение (трение,
намотку/размотку и пр.).
2. Быстрый температурный перепад (помещения
материала в духовой шкаф).
3. Радиация с высокими значениями энергии,
ультрафиолетовое излучение, рентгеновские X-лучи,
сильные электрические поля.
4. Резательные операции, то есть трение (например, на
раскроечных станках или бумагорезальных машинах).
В быту также наиболее частые причины появления
статического электричества — трение и наведение.

12.

РЕМОНТ
Для измерения электрического заряда
используется прибор электрометр, который был
придуман русским ученым М.В. Ломоносовым

13. МОЛНИЯ

РЕМОНТ
МОЛНИЯ
В 1752 г. Бенджамин Франклин экспериментально
доказал, что молния – это сильный электрический
разряд.

14.

РЕМОНТ
Облака состоят из водяного пара, капельки
которого на большой высоте превращаются в льдинки.
Мелкие льдинки поднимаются вверх, а крупные,
напротив, опускаются. В процессе их столкновения и
трения возникает электрический заряд. У мелких он
положительный, у крупных
отрицательный. Эта разность
требует разрядки, порождая
молнию.

15.

РЕМОНТ
Перед основной вспышкой молнии можно наблюдать
небольшое пятно, движущееся от тучи к земле. Это так
называемый ступенчатый лидер. Электроны под действием
разности потенциалов, начинают двигаться к земле. Двигаясь, они
сталкиваются
с
молекулами
воздуха,
ионизируя
их,
электропроводность в зоне траектории лидера возрастает. Лидер
как бы прокладывает путь для основного разряда, двигаясь от
одного электрода (тучи) к другому (земле). Когда лидер достигает
земли, по проложенному каналу начинает течь ток. Именно в этот
момент
и
наблюдается
основная
вспышка
молнии,
сопровождаемая резким ростом силы тока и выделением энергии.

16. Закон Кулона

РЕМОНТ
Закон Кулона
Закон взаимодействия неподвижных зарядов,1785 г.
Кулон измерял силы притяжения
и отталкивания заряженных
шариков с помощью крутильных
весов.
В опытах Кулона измерялось
взаимодействие между шариками,
размеры которых много меньше
расстояния между ними. Такие
заряженные тела принято
называть точечными зарядами.

17.

РЕМОНТ
Для определения зависимости силы от
величин зарядов Кулон сделал следующее:
заряжал один из шариков, а затем соединял его
со вторым, незаряженным. Заряд равномерно
распределялся
между
шариками,
т.е.
уменьшался в 2 раза. Таким образом, Кулон мог
наблюдать,
насколько
меняется
сила
взаимодействия при уменьшении заряда

18. Закон Кулона

РЕМОНТ
Закон Кулона
Силы взаимодействия
неподвижных точечных зарядов
прямо пропорциональны произведению
модулей зарядов и обратно
пропорциональны квадрату расстояния
между ними:

19.

РЕМОНТ
Закон Кулона применим только
для точечных покоящихся зарядов, а
также заряженных шариков, сфер.
Взаимодействие неподвижных
электрических зарядов называют
электростатическим или
кулоновским взаимодействием.
Раздел электродинамики, изучающий
кулоновское взаимодействие,
называют электростатикой

20.

СПАСИБО ЗА
ВНИМАНИЕ!