Электростатика.З-н Кулона.

Тип заряда:положитель-ный, отрицательный. Наличие у тела электрического заряда проявлется в том,что оно взаимодействует с другими зарядами. Существует так называемый элементарный заряд, которым обладают многие элементарные частицы.е=1,6*10^-19Кл

Любой производный заряд можно представить как совокупность эл. Зарядов. Q=±N*e(где N-целое число). Заряды могут возникать и снова исчезать;однако всегда возникают или исчезают одновременно два заряда противопо-ложных знаков в равных количествах,поэтому сум-марный заряд электри-чески изолированный сис-темой не изменяется с течением времени – это з-н сохранения эл. заряда. Точечным зарядом назы-вается заряженное тело, размерами которого мож-но пренебречь в данных ус-ловиях. Закон Кулона сила взаимодействия между двумя неподвижными за-рядами в вакууме пропор-циональна этим зарядам и обратнопропорциональна квадрату расстояния между ними. F_Кул.=к

 

Эл-е поле. Напряжённость эл-го поля. В пространстве окружающем эл.заряд су-ществует силовое поле, оно проявляет себя тем, что действует на другие заряды помещенные в данное поле.Поле является одним из видов материи. Рассм. Эл.поля которые создаются неподвижными зарядами, такие поля называют электрическими. Если в поле созданное зарядом g поместить пробный заряд g₀(пробный заряд-положи-тельный заряд малой величины для того что бы он не менял само поле,в которое помещается),на проб.заряд действует сила F_Кул. Если зафиксируем точку, в которую поместили заряд g₀ , то при изменении g₀ изменяется и сила F действующая на него, однако отношение F к g₀ в этом случае не меняется. -это отношение является силовой характеристикой поля созданным зарядом g.

Напряжённость эл-го поля,точечного заряда в вакууме.E = Направ-ление напряжённости совпадает с направлением силы,действующей на пробный положительный заряд помещённый в данную точку. Электроста-тическое поле можно изобразить графически с помощью линий напряжённости-это лмнмм, касательные к которым в любой точке совпадают с направлением вектора E. Однородное поле –это поле, в любой точке которого вектор E имеет одинаковое значение и направление. Принцип суперпозиции электроста-тических полей. Поле диполя (система двух). Рассм. Систему непод-вижных зарядов g₁, g_2…g_n по отдельности.

 

Последнее равенство выражает принцип суперпозиции или положение электростатических полей: напряжённость поля системы зарядов равна векторной сумме напряженности создаваемых каждым из зарядов в отдельности.

 

 

Электрический Диполь-это система двух равных по модолю разноимённых точесных зарядов(+g,-g) расстояние l между которыми значительно меньше расстояния до рассматриваемых точек поля. Вектор направленый по оси Диполя от отрицательного заряда к положительному. Модуль которого равен l называют плечом Диполя. Напряжённость поля на продолжении оси Диполя определяется выражением

 

Производные заряда g, r-расстояние от середины Диполя до рассматри-ваемой точки.

2.Конденсаторы.Паралле-льное,последовательное соединение. Что бы проводник обладал большой ёмкостью он должен иметь огромные размеры, а на практике необходимы малые устройства, способные накопить большой заряд, такие устройства получили название конденсаторы. Если к заряженному проводнику приблизить другое тело, то оба проводника будут участвовать в перераспре-делении заряда. На них будут возникать индуцированные или связанные(если это диэлектрик) заряды. Всё это приведёт к уменьше-нию потенциала провод-ника, а сл-но к увеличению его ёмкости. Поэтому кон-р обычно состоит из двух проводников которые называются обкладками разделённых диэлектриком. На ёмкость кон-ра не должны оказывать влияния внешнего тела, поэтому кон-м придают такую форму, что бы элек-е поле в них было сосредоточено в узком зазоре между обкладками. Этому условно удовлетворяют:1)две плос-ко-параллельные пластины;2). Два коакси-альных цилиндра и две концентрических сферы.

Конденсаторы делятся на плоские, цилиндрические и сферические.

 

Т.к. поле сосредоточено внутри конденсатора, то линии напряжённости начинаются на одной обкладке и заканчиваются на второй. Поэтому заряды обкладок равны и противоположны по знаку.Ёмкость конденсатора представляет собой отношение заряда на обкладках,к разности по-тенциалов этих обкладок.

 

Ёмкость плоского конденсатора определяется площадью его обкладок и обратно пропорциональны рас-стоянию между обкладка-ми.

Конденсаторы характери-зуются пробивным напряжением. Это такая разность потенциалов между обкладками, при которой происходит пробой конденсатора, т.е. перемещение зарядов от одной обкладки к другой через слой диэлектрика.На практике применяют последовательное и параллельное соединение конденсаторов.

 

 

3.Постоянный ток. Закон Ома для замкнутой цепи. В электродинамике рассматриваются явления и процессы обусловленные перемещением эл.зарядов. Важным понятием является эл.ток-любое направленное, упорядочное перемещение эл.зарядов. В проводнике под действием приложенного поля перемещаются свободные заряды. Такой ток называют током проводимости. Если перенос заряда осущ. Макроскопит.телом, то такой ток называется конвекционным. Для возникновения и существ. Эл.тока необходимо след.условия: 1)наличие свободных носителей тока; 2) наличие эл.поля, энергия котрого должна каким-либо образом восполняться, т.к. она расходуется на перемещение зарядов. За направление тока принято считать направление дв-я пол-х зарядов. Сила тока определяется эл.зарядом который проходит через попере. Сеч.проводника за единицу времени.

 

 

Носители заряда. Находясь в проводнике принимают участие в молекулярном дв-и,поэтому даже в отсутствии поля,носители заряда перемещ. С некоторой скоростью V, то эти скорости направлены хаотично. Если выделим в проводние какое-либо сечение, то в отсутствии поля черех это сечение в среднем пройдёт один к. заряда в обе стороны, в итоге суммарный заряд.При включении поля на ряду с тепловым дв-ем заряж.частиц U. Тогда общая скорость равна нулю. Средняя скорость дв-я носителя заряда под действием эл. Поля. Эл.ток может быть распределён по сечению проводника неравномерно. Это распределение описывается плотностью тока(j). За направление j принимают направление дв-я полож.зарядов. Каждый носитель заряда обладает элементарным зарядом l. Рассмотрим бесконечно малый промежуток dt, за это время через попереч. Сечение проводника S пройдёт заряд q. З-н Ома. Однородный проводник(или участок цепи)-это часть цепи, на кот. Не действуют сторонние силы.т.е. нет источников тока. Ом эксперементально установил, что сила тока протекающего в однород-ной среде пропорцио-нальна напряжению на нём:

 

Величина обратная сопро-тивлению проводимость.

 

Сопротивление проводника зависит от формы, разме-ров, состава и материала. Если возьмём тонкий проводник удалённое эл.сопротивление характеризует материал проводника. З-н Ома можно представить в диф-ой форме:

 

Правило Кирхгофа.

В случае разветвлённых цепей при расчёте параметров цепи удобно пользоваться правилом Кирхгофа для контуров и узлов. Узлом назыв.точка, в которой сходятся три и более проводников с током. Контуром наз. Любая замкнутая послед. Эл.цепи.

1.Алг. сумма токов, сходящихся в узле равна 0. Токи, входящие в узел считаем положительным а точки выходящие из узла отрицат.

2.Алг.сумма сил на соответств. Соротивление в контуре равна алгебр.сумме действующих ЭДС.

 

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: