Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Закон Кулона
Напряженность электростатического поля
в вакууме
План
а) Два вида электрических зарядов (+ и ─);
б) Закон сохранения электрических зарядов;
в) Инвариантность;
г)Квантованность электрических зарядов ();
д) Аддитивность электрических зарядов.
(эл. Перрен.1895г.) F=F.
Случай одноименных зарядов
- единичный вектор
4. Понятие электростатического поля
Принцип суперпозиции электрических полей
Окружим заряд сферической поверхностью произвольного радиуса
Густота линий численно равна напряженности
Следовательно, общее число линий напряженности равно
Поток через площадь S
Если поток проходит через замкнутую поверхность, то полный поток равен
- телесный угол (угол, под которым видна площадка)
Телесный угол вокруг точки равен 4π
Если имеем систему зарядов внутри замкнутой поверхности:
Теорема Гаусса:
Поток вектора напряженности электрического поля через замкнутую поверхность равен сумме зарядов, охватываемых этой поверхностью, деленной на электрическую постоянную.
Теорема Гаусса в дифференциальной форме
Заряд можно выразить через его плотность
Тогда теорема Гаусса
Из теоремы Остроградского – Гаусса
Интеграл по объему от дивергенции векторного поля а равен полному потоку этого поля через замкнутую поверхность, ограничивающую этот объем.
а) Поле бесконечной однородно заряженной плоскости
Поток через боковую поверхность равен 0. Силовые линии не пересекают ее, идут вдоль.
Для обоих оснований
Внутри заключен заряд
б) Поле бесконечного плоского конденсатора
В области между плоскостями складываемые поля имеют одинаковые направления и величину
Вне объёма складываемые поля имеют противоположные направления и результирующая равна 0.
в) Поле заряженной сферы
Если r<R, то заряд Q=0 и Е=0, т.е. внутри сферической поверхности поле равно 0. Вне этой поверхности поле тождественно с полем точечного заряда той же величины, помещенного в центр сферы.
83. Зависимость емкости конденсатора от расстояния между пластинами и проницаемости диэлектрика
Оборудование: конденсатор разборный, электрометр, пластины из диэлектрика.
Порядок выполнения работы: одна обкладка конденсатора должна быть неподвижной и надежно изолированной, другая должна перемещаться относительно первой; ее надо заземлить. Неподвижную пластину соединяют с электрометром и заряжают - стрелка электрометра отклоняется на некоторый угол. Отодвигая подвижную пластину конденсатора, наблюдают увеличение отклонения стрелки электрометра. Это происходит потому, что при раздвигании обкладок емкость конденсатора уменьшается, а следовательно, разность потенциалов на обкладках увеличивается. Поставив подвижную пластину в положение, при котором расстояние между обкладками немного больше толщины пластину из диэлектрика, вдвигают эту пластину из диэлектрика (эбонит, стекло, воск) между обкладками конденсатора. При этом емкость конденсатора увеличивается, что вызывает соответствующее уменьшение потенциала и уменьшение отклонения стрелки электрометра. После удаления диэлектрика стрелка электрометра возвращается в прежнее положение. Для успешного выполнения этого опыта необходимо, чтобы изоляция была высокого качества.
85. Реактивные силы при истечении заряда с острия
Оборудование: легкая жестяная вертушка с двумя остриями, подставка с острым наконечником, электрофорная машина, соединительные провода.
Порядок проведения опыта: подключаем вертушку к положительному полюсу электрофорной машины. При большой напряженности электрического поля произойдет поляризация молекул воздуха вблизи острия вертушки. Затем по мере стекания зарядов с каждого острия вертушки ей будет передаваться импульс, и она начнет вращаться. При подключении вертушки к отрицательному полюсу, молекулы воздуха, находящиеся вблизи острия, начнут ионизироваться, приобретая одноименный заряд с зарядом острия. В результате этого возникает поток ионов, направленный против острия (электрический ветер), и колесо начинает вращаться в сторону, противоположную направлению движения ионов.
105. Принцип действия электрического фильтра
Оборудование: электрофорная машина, стеклянный сосуд с двумя электродами, папиросы, спички.
Порядок проведения опыта: наполняется дымом стеклянный сосуд, закрытый с двух сторон электродами. Один электрод является диском, другой – острием. Подсоединяем электроды к электрофорной машине. В электрическом поле происходит ионизация частиц дыма, которые под действием кулоновских сил быстро осаждаются. Мутный сосуд с дымом почти мгновенно осветляется.