Презентация по физике на тему " Электростатика"(10 класс , физика)

Электростатика

Игнатова И.В., учитель физики МБОУ ЦО № 43

Содержание

• Закон сохранения электрического заряда
• Закон Кулона
• Принцип суперпозиции полей
• Электростатическое поле
• Теорема Гаусса
• Применение теоремы Гаусса
• Потенциал и разность потенциалов
• Связь между силовой и энергетической

характеристиками

• Конденсаторы

Закон сохранения электрического заряда

• Электрический заряд – величина, характеризующая способность частицы вещества к электрическому взаимодействию.
• Электрический заряд изолированной системы остается постоянным при любых физических процессах, происходящих в системе.
• Положительные и отрицательные заряды в замкнутой системе могут возникать или исчезать, но при этом их алгебраическая сумма всегда остается постоянной.

справедлив для замкнутых систем

q 1 + q 2 + q 3 + … + q n = const

ЗАКОН КУЛОНА

- основной закон электростатики.

(установлен экспериментально, 1785г.)

Сила

Природа

кулоновская

взаимодействия

Электро-магнитная

Формула

Направление

Условие

вдоль прямой, соединяющей точечные заряженные тела

Применимости

r 2

для точечных неподвижных тел в вакууме, а также для шаров, радиусы которых соизмеримы с расстояниями между их центрами (заряды распределены равномерно)

формулы

(для двух точечных заряженных тел)

F=k |q 1 | |q 2 |

Сила взаимодействия двух точечных неподвижных

заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна

произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна

квадрату расстояния между ними.

F=k |q 1 | |q 2 |

r 2

k= 9*10 9

k=

- электрическая постоянная

Заряд электрона е=-1,6*10-19 Кл

0 q 1 0 q 2 0 q 2 0 Е = Е 1 + E 2 Е = Е 1 + E 2 " width="640"

Принцип суперпозиции полей

Е = Е 1 + Е 2 + Е 3 + …

Для двух зарядов:

E 1

Е

E

E 2

E 1

E 2

q 1 0

q 1 0

q 2 0

q 2 0

Е = Е 1 + E 2

Е = Е 1 + E 2

Электрическое поле.

Однородное поле

E=const

Положительный точечный заряд

Отрицательный точечный заряд

+

-

Два одноименных заряда

Два разноименных заряда

Линии напряженности непрерывны и не пересекаются.

Теорема Гаусса

Если внутри замкнутой поверхности любой формы находятся точечные электрические заряды q 1 , q 2 , … q n , то общий поток вектора напряженности электрического поля равен алгебраической сумме этих зарядов, деленной на

Ф=

(поток) Ф= Е * S

электрическая постоянная

Число линий напряженности через поверхность, перпендикулярную вектору Е

Применение теории Гаусса

Электростатическое поле

Бесконечной равномерно заряженной плоскости

схема

Вне шара, равномерно заряженного по поверхности или по объему

E Е

пояснение

- постоянная

напряженность

внутри шара, равномерно заряженного по поверхности или по объему

Двух параллельных разноименно и равномерно заряженных плоскостей

r

примечание

Шар создает во внешнем пространстве такое поле, как если бы весь заряд был сосредоточен в его центре

+ -

Е не зависит от расстояния до плоскости

Напряженность одинакова, независимо от того, заряжен ли шар по объему или по поверхности

Шар равномерно заряжен по поверхности

Шар равномерно заряжен по объему

Во внешне пространстве результирующее поле равно 0

-поверхност-

ная плотность

заряда

E=

E=

-объемная

плотность

заряда

E=0

E=

Внутри

Поверхностные

плотности

конденсатора

зарядов на

E=

обеих плоскос-

тях одинаковы

Потенциал и разность потенциалов

скаляр

Потенциал поля в произвольной точке определяется как алгебраическая

сумма потенциалов, создаваемых отдельными точечными зарядами.

Разность потенциалов (напряжение)

Не зависит от выбора

нулевого уровня отсчета

Эквипотенциальные поверхности – поверхности разного потенциала.

точечный заряд

однородное поле

плоскости

концентрические сферы

Связь между силовой и энергетической характеристиками (для однородного поля)

2

1

d

Напряженность электростатического поля направлена в сторону

убывания потенциала.

Конденсаторы

Схема

Энергия заряженного конденсатора

конденсатор

;

Плотность энергии

;