четвер, 17 квітня 2014 р.

Робота та потенціал в електриці

. Робота в електричному полі.

Мал. 1 Робота електричних сил при малому переміщенні
Δl заряду q.

При переміщенні пробного заряду q в електричному полі електричні сили виконують роботу. Ця робота при малому переміщенні Δl дорівнює (мал. 1): 

ΔA = F∙Δl∙cosα = qEΔlcosα = qElΔl.

Електричне поле володіє важливою властивістю:
Робота сил електростатичного поля при переміщенні заряду з одної точки поля в іншу не залежить від форми траєкторії, а визначається лише положенням початкової і кінцевої точок і величиною заряду.
Подібну властивість має гравітаційне поле, і це зрозуміло, оскільки гравітаційні та кулонівські сили описуються  подібними співвідношеннями.

Наслідком незалежності роботи від форми траєкторії є наступне твердження:

Робота сил електростатичного поля при переміщенні заряда по будь-якій замкненій траєкторії дорівнює нулю.

Силові поля, які мають таку властивість, називають потенціальними або консервативними.

Якщо електростатичне поле створює декілька точкових зарядів Qi, то при переміщенні пробного заряду q робота A результуючого поля відповідно до  принципу суперпозиціі буде складатися з робіт Ai кулонівських полів точкових зарядів: А = ∑Аі . Оскільки кожен член суми Ai не залежить від форми траєкторії, то і повна робота A результуючого поля не залежить від шляху і визначається лише положенням початкової і кінцевої точок траєкторії. 

середа, 16 квітня 2014 р.

Діелектрики в зовнішньому електричному полі

Діелектрики. Поляризація діелектриків


Поляризація діелектрика
  При внесенні діелектрика в зовнішнє електричне поле Е0 в ньому виникає перерозподіл зарядів, які входять до складу атомів або молекул. В результаті такого перерозподілу на поверхні діелектричного зразка появляються надлишкові нескомпенсовані зв’язані заряди. Всі заряджені частинки, які утворюють макроскопічні зв’язані заряди, як і раніше входять до складу своїх атомів.


Звязані заряди створюють електричне поле Е’ яке всередині діелектрика направлено противополежно вектору напруженості Е0  зовнішнього поля. Цей процес називають поляризацією діелектрика. В результаті повне електричне поле 
Е = Е0 + Е  
всередині діелектрика виявляється по модулю меншим зовнішнього поля. 


Фізична величина, яка дорівнює відношенню модуля напруженості Е0 зовнішнього електричного поля в вакуумі до модуля напруженості Е повного поля в однорідному діелектрику, називають діелектричною проникністю речовини. 

ε = Е0

Існує декілька механізмів поляризації діелектриків. Основними з них є орієнтаційна і електронна поляризації. Ці механізми проявляються зазвичай при поляризації газоподібних, рідинних і деяких твердотільних діелектриків.

вівторок, 15 квітня 2014 р.

Провідники в електричному полі

Провідники та  діелектрики в електричному полі*
*Ознайомитись із даним матеріалом, опрацювати його та доповнити конспект: все окрім потенціалу.
Мал. 1 Електростатична індукція
  Речовини, внесені в електричне поле, можуть суттєво змінити його. Це повязано з тим, що речовина складається з заряджених частинок. При наявності зовнішнього поля відбувається перерозподіл заряджених частинок, і в речовині виникає власне електричне поле. Повне електричне поле Е складається з зовнішнього поля Е0 і  внутрішнього поля Е яке створюють заряджені частинки речовини.


Загалом речовини різноманітні за своїми електричними властивостями. Найбільш широкими класами  речовин є провідники і діелектрики.


Головна особливість провідників – наявність вільних  зарядів (електронів), які беруть участь в тепловому русі і можуть пересуватися по всьому об’єму провідника під дією електричного поля. Типові провідники – метали.

четвер, 10 квітня 2014 р.

Електричне поле

Електричне поле та його характеристики

Прояв електричного поля.
   Електричні заряди не діють безпосередньо один на одний. Кожне заряджене тіло створює в навколишньому просторі електричне поле. Це поле зумовлює силову дію на інші заряджені тіла. 
Головна властивість електричного поля – дія на електричні заряди з деякою силою. Отже, взаємодія заряджених тіл здійснюється завдяки електричному полю, яке оточує заряджені тіла.
Електричне поле, яке оточує заряджене тіло, можна досліджувати за допомогою так званого пробного заряду – невеликого по величині точкового заряду, який не вносить помітного перерозподілу досліджуваних електричних полів.

Для кількісного визначення електричного поля вводять силову характеристику електричного поля - напруженість електричного поля.
Напруженістю електричного поля називають фізичну величину, яка дорівнює відношенню сили, з якою поле діє на позитивний пробний заряд, поміщений в дану точку простору, до величини цього заряду:
E = F/q

вівторок, 8 квітня 2014 р.

Закон Кулона

Електричний заряд. Закон Кулона


1° Електричний заряд.

Електричний заряд – це фізична величина, яка характеризує властивості частинок або тіл вступати в електромагнітні силові взаємодії.


Фундаментальні властивості зарядів частинок.

1.  В природі існує два види електричних зарядів: додатні (позитивні) та від’ємні (негативні).

2. Заряди можуть передаватись (наприклад, під час контакту) від одного тіла до іншого. На відміну від маси електричний заряд не є невід’ємною характеристикою тіла. Одне і те ж тіло в різних умовах може мати різний електричний заряд.

3. Однойменні заряди відштовхуються, а різнойменні – притягуються. В цьому також проявляється принципова відмінність електромагнітних сил від гравітаційних. Гравітаційні сили завжди є силами притягання.

4. Одним з фундаментальних законів природи є експериментально встановлений закон збереження електричного заряду:

  в ізольованій системі алгебраїчна сума зарядів всіх тіл залишається сталою:

   q1+q2+q3+ … = const

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...