Презентация "Электростатика"

Модуль 4.0. Электростатика

• Электростатическое взаимодействие зарядов. Закон Кулона
• Электрическое поле. Напряженность. Принцип суперпозиции электрических полей.
• Энергия ЭМ взаимодействия неподвижных зарядов. Потенциал.
• Электрическая емкость. Конденсаторы.

1. Электростатическое взаимодействие неподвижных зарядов.

• ЭМ взаимодействие между заряженными частицами (зарядами).
• Интенсивность взаимодействия характеризуется [ q]= Кл =А.с ; 1 Кл –это заряд, протекающий через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А за 1 с.
• Существуют + и - заряды
• Одноименные и разноименные заряды

Электризация - процесс приобретения телом заряда q

СПОСОБЫ ЭЛЕКТРИЗАЦИИ

• трением
• при соприкосновении
• в результате нагревания
• при облучении
• наведенный -индуцированный заряд

ПРИЧИНЫ ЭЛЕКТРИЗАЦИИ

Атомы разных веществ имеют разные энергии связи электронов с ядром.

• мех
• стекло
• шерсть
• шелк
• кожа
• янтарь
• резина
• каучук

Увеличение энергии связи

электронов с атомами

Закон Кулона

• Сила взаимодействия 2-х неподвижных точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними

Задачи на применение закона Кулона

• № 1. Два заряда по 40 н Кл, разделенные слоем слюды толщиной 1 см, взаимодействуют с силой 18 мН. Определить диэлектрическую проницаемость слюды. (Ответ: 8)
• № 2. Сила взаимодействия между двумя электрическими зарядами в воде ( ε воды =81 ) равна 6 Н. Вычислить диэлектрическую проницаемость масла, если сила взаимодействия тех же зарядов в нем равна 162 Н. (Ответ:3)
• № 3. Два заряда притягиваются друг к другу в керосине с силой 78 Н. С какой силой они будут притягиваться, если их поместить в глицерин на расстоянии в 2 раза меньшее, чем в керосине? ( ε к =2 , ε гл =2 ). (Ответ: 16 Н)
• № 4. Два положительных заряда q и 4 q расположены на расстоянии 60 см друг от друга. На каком расстоянии от меньшего заряда следует поместить третий заряд, чтобы система находилась в равновесии? (Ответ: 2 см)

2. Электрическое поле. Напряженность Эл.п.

• Силовая характеристика Эл.п.
• Характеризует силу, с которой поле действует на внесенный в него (пробный) электрический заряд

3. Энергия взаимодействия неподвижных точечных зарядов

• Работа кулоновской силы при перемещении эл.заряда
• Потенциальная энергия эл.поля
• Потенциал эл. поля

Принцип суперпозиции электрических полей

• Если в данной точке пространства различные заряды создают электрические поля, напряженности которых Е 1, Е 2, Е 3,…, то результирующая напряженность определяется векторной суммой этих напряженностей: Е=Е 1 + Е 2 + Е 3 + …
• Если в данной точке пространства различные заряды создают электрические поля, потенциалы которых φ 1, φ 2 , φ 3, …, то результирующий потенциал определяется алгебраической суммой этих потенциалов: φ = φ 1 + φ 2 + φ 3 +…

Графическая интерпретация принципа интерпозиции электрических полей

Графическая интерпретация принципа интерпозиции эл. полей

Задачи на определение напряженности электрических полей

• № 1.Найти величину заряда, на который со стороны поля напряженностью 500 В/м действует сила 4 Н (Ответ: 8 мКл)
• № 2.В однородном электрическом поле на точечный заряд 5 нКл действует сила 20 мкН. Какая сила будет действовать в том же поле на заряд 100 нКл? (Ответ:400 мкН)
• № 3. Напряженность поля, создаваемого точечным зарядом в керосине на расстоянии 40 см от заряда, равна 1800 В/м. Определить величину заряда. (Ответ: 64 нКл)