Презентация, доклад по физике на тему Электрические взаимодействия (10 класс)

Совокупность всех известных экспериментальных фактов позволяет сделать следующие выводы:
Существует два рода электрических зарядов, условно названных положительными и отрицательными.
Заряды могут передаваться (например, при непосредственном контакте) от одного тела к другому. В отличие от массы тела электрический заряд не является неотъемлемой характеристикой данного тела. Одно и то же тело в разных условиях может иметь разный заряд.
Одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются. В этом также проявляется принципиальное отличие электромагнитных сил от гравитационных. Гравитационные силы всегда являются силами притяжения.

q1 + q2 + q3 + ... +qn = const

.

Электрометр является достаточно грубым прибором; он не позволяет исследовать силы взаимодействия зарядов

Кулон – это заряд, проходящий за 1 с через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А. Единица силы тока (ампер) в СИ является наряду с единицами длины, времени и массы основной единицей измерения

Точечным зарядом называют заряженное тело, размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь.

Закон Кулона

Кулон измерял силу взаимодействия двух заряженных шариков по углу закручивания упругой нити прибора

Взаимодействие неподвижных электрических зарядов называют электростатическим или кулоновским взаимодействием. Раздел электродинамики, изучающий кулоновское взаимодействие, называют электростатикой

Закон Кулона справедлив для точечных заряженных тел

Шарль Кулон
(1736 – 1806)

Электрический заряд вносит изменение в окружающем пространстве; на заряды, внесённые в это пространство действует сила

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

Как передаётся это действие?

Современная теория близкодействия считает, что действие:
Передаётся с конечной скоростью ( в вакууме с = 3*108 м/с)
Посредством сложных процессов в пространстве, окружающем заряд – электрического поля

Вокруг любого заряда образуется и распространяется с конечной скоростью электрическое (вокруг неподвижных – электростатическое) поле

Эл. поле

Эл. поле

Электрическое поле

Сила, действующая на пробный заряд q+зависит от точки поля

В одной и той же точке поля А величина силы F зависит от величины пробного заряда
на q1+ сила F1
на q2+ сила F2
на q3+ сила F3

=

Направление E совпадает с направлением силы F, действующей на положительный заряд

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ИССЛЕДУЮТ С ПОМОЩЬЮ ПРОБНОГО ЗАРЯДА q, ПОМЕЩЁННОГО В РАЗНЫЕ ТОЧКИ ПОЛЯ

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ

Явление разделения зарядов в проводнике, внесённом в электростатическое поле (Евнешн) с образованием нового электростатического поля (Евнутр) внутри проводника. Внутри проводника оба поля компенсируют друг друга, тогда внутри проводника Е = 0

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА

Металлический экран, внутри которого Е = 0, весь заряд будет сосредоточен на поверхности проводника

- весь статический заряд проводника расположен на его поверхности, внутри проводника q = 0; - справедливо для заряженных и незаряженных проводников в эл.поле.

Электрический заряд проводников

Вещества, в которых нет свободных зарядов (стекло, пластмасса, резина, дистиллированная вода…..)

Физическая величина, равная отношению модуля напряженности внешнего электрического поля в вакууме к модулю напряженности полного поля в однородном диэлектрике

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ

Деформация неполярных молекул под действием внешнего электрического поля не зависит от их теплового движения, поэтому поляризация неполярного диэлектрика не зависит от температуры

Потенциальная энергия

Знак «минус» означает, что если система совершает положительную работу, то её потенциальная энергия уменьшается.

Электростатическое поле является потенциальным, то есть работа кулоновских сил по перемещению заряда из одной точки поля в другую не зависит от формы траектории, а зависит лишь от положения начальной и конечной точек.

Работа кулоновских сил при перемещении заряда по любой замкнутой траектории равна нулю.

Работа кулоновских сил по перемещению заряда

Для взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме

Потенциалом электростатического поля в данной точке называется физическая величина, равная отношению потенциальной энергии заряда, помещённого в данную точку поля к величине этого заряда.

Потенциал – скалярная величина.

Физический смысл имеет не потенциал точки, а разность потенциалов между двумя точками: именно она связана с работой поля по перемещению заряда из одной точки поля в другую.

Разность потенциалов (напряжением) между точками 1 и 2 равна отношению работы поля при перемещении заряда из точки 1 в точку 2 к величине этого заряда.

1 В = 1 Дж/ 1 Кл Названа в честь Алессандро Вольта.
Если разность потенциалов между двумя точками равна 1 В, то при перемещении заряда в 1 Кл из одной точки поля в другую электрическое поле совершает работу 1 Дж.

Алессандро Вольт

Напряжённость направлена в сторону убывания потенциала

Где d – проекция перемещения на направление силовых линий. В случае неоднородного поля эта формула справедлива только при малых перемещениях.

В случае однородного поля эквипотенциальные поверхности представляют собой систему параллельных плоскостей.