Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Напряжение электростатического поля

Содержание

10. Электростатика10.1. Электрические заряды Единица электрического заряда — кулон (Кл) — электрический заряд, проходящий через попереч­ное сечение проводника при силе тока 1 А за время 1 с.Электрический заряд (количество электричества) — это физическая величина,
ФизикаЭлектростатика 10. Электростатика10.1. Электрические заряды    Единица электрического заряда — кулон Закон сохранения заряда: «алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы остается неизменной». Сила F направлена по прямой, соединяющей взаимодействующие заряды, В системе СИ коэффициент пропорциональности равен:С учетом этого закон Кулона запишется в 10.2. Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля    В пространстве, окружающем Напряженность поля точечного заряда в вакууме:Направление вектора Е совпадает с направлением силы, Единица напряженности электростатического по­ля (Н/Кл): 1 Н/Кл — напряженность такого поля, которое Если поле создается точечным зарядом, то линии напряженности — радиальные прямые. Поток вектора напряженности через площадку dS:    Здесь dS = 10.3. Принцип суперпозиции электростатических полей. Поле диполя    Принцип суперпозиции Пример расчета напряженности электростатического поля с помощью метода Напряженность поля на продолжении оси диполя в точке А. Напряженность поля на 10.4. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме    Поток Общий случай произвольной поверхности, окружающей n зарядов. 10.5. Циркуляция вектора напряженности электростатического поляПри его перемещении из точки 1 в Если траектория перемещения заряда замкнута, то работа по Интегралназывается циркуляцией вектора напряженности.    Циркуляция вектора напряженности электростатического поля 10.6. Потенциал электростатического поля    Работу сил электро­статического поля можно Отношение потенциальной энергии точечного заряда к его величине Работа сил поля при перемещении заряда Q0 из Единица потенциала — вольт (В): 1 В есть потен­циал такой точки поля, 10.7. Напряженность как градиент потенциала. Эквипотенциальные поверхности    Напряженность является - напряженность поля Е равна градиенту потенциала со знаком минус. Четыре примера вычисление разности потенциалов по напряженности поляПоле равномерно заряженной бесконечной плоскости. 2. Поле двух бесконечных параллельных разноименно заряженных плоскостей.s - поверхностная плотность заряда,d - расстояние между плоскостями. 3. Поле равномерно заряженной сферической поверхности.     Разность потенциалов Если принять r1=r и r2=, то потенциал поля вне сферической поверхности:Внутри сферической 4. Поле равномерно заряженного бесконечного цилиндра.    Разность потенциалов между
Слайды презентации

Слайд 2 10. Электростатика
10.1. Электрические заряды
Единица

10. Электростатика10.1. Электрические заряды  Единица электрического заряда — кулон (Кл)

электрического заряда — кулон (Кл) — электрический заряд, проходящий

через попереч­ное сечение проводника при силе тока 1 А за время 1 с.

Электрический заряд (количество электричества) — это физическая величина, определяющая способность тел быть источником электромагнитных полей  и принимать участие в электромагнитном взаимодействии. 

Электрический заряд – это физическая величина, характеризующая свойство частиц или тел вступать в электромагнитные силовые взаимодействия.

Все тела в природе способны электризоваться, т. е. приобретать электрический заряд.
Электризация тел может осуществляться различными способами: трением, электростатической индукцией и т. п.


Слайд 3 Закон сохранения заряда:
«алгебраическая сумма электрических зарядов любой

Закон сохранения заряда: «алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы остается

замкнутой системы остается неизменной».
Электрический заряд

дискретен. Элементарный электрический заряд е = 1,610–19 Кл.
Электрон и протон являются носителями элементарных зарядов.

Точечным называется заряд, сосредоточенный на теле, линейные раз­меры которого пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием до других заряжен­ных тел.

Закон Кулона: сила взаимодействия F между двумя неподвижными точечными зарядами, находящимися в вакууме, пропорциональна зарядам Q1 и Q2 и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними:

k — коэффициент пропорциональности.


Слайд 4 Сила F направлена по

Сила F направлена по прямой, соединяющей взаимодействующие заряды, т.

прямой, соединяющей взаимодействующие заряды, т. е. является центральной, и

соответствует притяжению (F<0) в случае разноименных зарядов и отталкиванию (F>0) в случае одноименных зарядов.

В векторной форме закон Кулона имеет вид:

F12 — сила, действующая на заряд Q1 со стороны заряда Q2, r12 — радиус-вектор, соединяющий заряд Q2 с зарядом Q1,
r = |r12| .


Слайд 5 В системе СИ коэффициент пропорциональности равен:
С учетом этого

В системе СИ коэффициент пропорциональности равен:С учетом этого закон Кулона запишется

закон Кулона запишется в окончательном виде:

Величина 0 называется электрической постоянной. Она относится к числу фундамен­тальных физических постоянных и равна:

Фарад (Ф) — единица электрической емкости.


Слайд 6 10.2. Электростатическое поле.
Напряженность электростатического поля

10.2. Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля   В пространстве, окружающем

В пространстве, окружающем неподвижные элект­рические заряды, существует

силовое поле. Это поле называ­ются электростатическим.

Силовая характеристика электростатичес­кого поля называется напряженностью и обозначается E.

Напряженность электростатического поля в данной точке есть физическая величина, определяемая силой, действующей на пробный единичный положительный заряд, помещенный в эту точку поля.


Слайд 7 Напряженность поля точечного заряда в вакууме:
Направление вектора Е

Напряженность поля точечного заряда в вакууме:Направление вектора Е совпадает с направлением

совпадает с направлением силы, действующей на положитель­ный заряд:
или в

векторной форме:

Слайд 8 Единица напряженности электростатического по­ля (Н/Кл):
1 Н/Кл —

Единица напряженности электростатического по­ля (Н/Кл): 1 Н/Кл — напряженность такого поля,

напряженность такого поля, которое на точечный заряд 1 Кл

действует с силой в 1 Н.

Электростатическое поле изображают графически с помощью линий напряженности. Это линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора Е.

Число линий напряженности, прони­зывающих единицу площади поверхности, перпендикулярную линиям напряженности, должно быть равно модулю вектора Е.


Слайд 9 Если поле создается точечным зарядом, то линии напряженности

Если поле создается точечным зарядом, то линии напряженности — радиальные прямые.

— радиальные прямые.
Число линий напряженности,

пронизыва­ющих элементарную площадку dS, нормаль n которой образует угол  с вектором Е, равно:

Еп — проекция вектора Е на нормаль n к площадке dS .


Слайд 10 Поток вектора напряженности через площадку dS:

Поток вектора напряженности через площадку dS:  Здесь dS = dSn

Здесь dS = dSn — век­тор, модуль которого

равен dS, а направление совпадает с направлением нормали n к площадке

Для произвольной замкнутой поверхности S поток вектора Е сквозь эту поверх­ность:

интеграл берется по замкнутой поверхности S.


Слайд 11 10.3. Принцип суперпозиции электростатических полей. Поле диполя

10.3. Принцип суперпозиции электростатических полей. Поле диполя  Принцип суперпозиции полей

Принцип суперпозиции полей позволяет определить модуль и

направление вектора напряженности Е в каж­дой точке электростатического поля, создаваемого системой неподвижных зарядов Q1, Q2, ..., Qn.

Принцип суперпозиции (наложения) электростатических полей :
«напряженность Е результирующего поля, создаваемого системой зарядов, равна геометрической сумме напряженностей полей, создаваемых в данной точке каждым из зарядов в отдельности».


Слайд 12 Пример расчета напряженности электростатического

Пример расчета напряженности электростатического поля с помощью метода наложения:

поля с помощью метода наложения: расчет напряженности поля диполя.



Электрический диполь — система двух равных по модулю разноименных точечных зарядов (+Q, –Q), расстояние между которыми значительно меньше расстояния до рассматриваемых точек поля.

Вектор, направленный по оси диполя от отрицательного заряда к положи­тельному и равный расстоянию между ними, называется плечом диполя.

Электрическим моментом диполя или дипольным моментом называется вектор, совпадающий по направлению с плечом диполя и равный произведению заряда |Q| на плечо l .

Дипольный момент:


Слайд 13 Напряженность поля на продолжении оси диполя в точке

Напряженность поля на продолжении оси диполя в точке А. Напряженность поля

А.
Напряженность поля на перпендикуляре, восставленном к оси из

его середины, в точке В :

Слайд 14 10.4. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме

10.4. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме  Поток вектора

Поток вектора напряженности сквозь сферичес­кую поверхность

радиуса r, охватывающую точечный заряд Q, находящийся в ее центре, равен:

Для поверхности любой формы, если она замкнута и заключает в себя точечный заряд Q, поток вектора Е будет равен:


Слайд 15 Общий случай произвольной поверхности,

Общий случай произвольной поверхности, окружающей n зарядов.

окружающей n зарядов.
Каждый из

интегралов, стоящих под знаком суммы, равен Qi /0, следовательно:

Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме:
«поток вектора напряженности электростатического поля в вакууме сквозь произ­вольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключенных внутри этой поверхности зарядов, деленной на 0.

- теорема Гаусса.


Слайд 16 10.5. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля
При его перемещении

10.5. Циркуляция вектора напряженности электростатического поляПри его перемещении из точки 1

из точки 1 в точку 2 совершается работа:
Заряд Q0

перемещается в электростатическом поле точечного заряда Q .

Слайд 17 Если траектория перемещения заряда

Если траектория перемещения заряда замкнута, то работа по замкнутому

замкнута, то работа по замкнутому пути L равна нулю,

т.е.:

Элементарная работа сил поля на пути dl равна:

тогда работа по замкнутому пути L равна:


Слайд 18 Интеграл
называется циркуляцией вектора напряженности.

Интегралназывается циркуляцией вектора напряженности.   Циркуляция вектора напряженности электростатического поля

Циркуляция вектора напряженности электростатического поля вдоль любого за­мкнутого контура

равна нулю.

Из обращения в нуль циркуляции вектора Е следует, что линии напряженности электростатического поля не могут быть замкнутыми.
Они начинаются и кончаются на зарядах или же уходят в бесконечность.


Слайд 19 10.6. Потенциал электростатического поля
Работу

10.6. Потенциал электростатического поля  Работу сил электро­статического поля можно представить

сил электро­статического поля можно представить как разность потенциальных энергий,

которыми обладает точечный заряд Q0 в начальной и конечной точках поля заряда Q:

Потенциальная энергия заряда Q0, находящегося в поле заряда Q на расстоянии r от него, равна:


Слайд 20 Отношение потенциальной энергии точечного

Отношение потенциальной энергии точечного заряда к его величине называется

заряда к его величине называется по­тенциалом:

Потенциал  в какой-либо точке электростатического поля есть физическая величина, определяемая потенциальной энергией единичного положительного заряда, помещен­ного в эту точку.

Потенциал поля, создаваемого точечным зарядом Q, равен:

Если поле создается системой n точечных зарядов Q1, Q2, ..., Qn, то:


Слайд 21 Работа сил поля при

Работа сил поля при перемещении заряда Q0 из точки

перемещении заряда Q0 из точки 1 в точку 2

и разность потенциалов этих точек может быть записана через интеграл:

Работа, совершаемая селами электростатического поля при перемещении заряда Q0 из точки 1 в точку 2 :

т. е. разность потенциалов двух точек 1 и 2 определяется работой, совершаемой силами поля, при перемещении единичного поло­жительного заряда из точки 1 в точку 2.


Слайд 22 Единица потенциала — вольт (В):
1 В есть

Единица потенциала — вольт (В): 1 В есть потен­циал такой точки

потен­циал такой точки поля, в которой заряд в 1

Кл обладает потенциальной энергией 1 Дж (1 В = 1 Дж/Кл).

Если поле создается несколькими зарядами, то потенциал поля системы зарядов равен алгебраической сумме потенциалов полей всех этих зарядов:

Если перемещать заряд Q0 из произвольной точки за пределы поля в бесконеч­ность, где, по условию, потенциал равен нулю, то:

Потенциал — физическая величина, определяемая работой по переме­щению единичного положительного заряда при удалении его из данной точки поля в бесконечность.


Слайд 23 10.7. Напряженность как градиент потенциала. Эквипотенциальные поверхности

10.7. Напряженность как градиент потенциала. Эквипотенциальные поверхности  Напряженность является силовой

Напряженность является силовой характеристикой поля, а потенциал

— энергетической характеристикой поля.
.

Работа по перемещению единичного точечного положительного заряда из одной точки поля в другую вдоль оси х :

Работа вдоль осей x, y и z:

i, j, k — единичные векторы координатных осей х, у, z.


Слайд 24 - напряженность поля Е равна градиенту потенциала со

- напряженность поля Е равна градиенту потенциала со знаком минус.

знаком минус.
Знак минус определяется

тем, что вектор напряженности Е поля направлен в сторону убывания потенциала.

Для графического изображения потенциала электростатического поля пользуются эквипотенциальными поверхностями.
Эквипотенциальные поверхности это такие, во всех точках которых потенциал  имеет одно и то же значение.

Линии напряженности всегда нормальны к эквипотенциальным поверхностям.


Слайд 25 Четыре примера вычисление разности потенциалов по напряженности поля
Поле

Четыре примера вычисление разности потенциалов по напряженности поляПоле равномерно заряженной бесконечной

равномерно заряженной бесконечной плоскости.
 — поверхностная плотность заряда.

Разность потенциалов между точками, лежащими на расстояниях x1 и х2 от плоскости, равна:

Слайд 26 2. Поле двух бесконечных параллельных разноименно заряженных плоскостей.
s

2. Поле двух бесконечных параллельных разноименно заряженных плоскостей.s - поверхностная плотность заряда,d - расстояние между плоскостями.

- поверхностная плотность заряда,
d - расстояние между плоскостями.


Слайд 27 3. Поле равномерно заряженной сферической поверхности.

3. Поле равномерно заряженной сферической поверхности.   Разность потенциалов между

Разность потенциалов между двумя точками, лежащими на

расстояниях r1 и r2 от центра сферы (r1 >R, r2>R, r2>r1), равна:

Напряженность поля сферической поверхности радиуса R с общим зарядом Q вне сферы (r> R) :


Слайд 28 Если принять r1=r и r2=, то потенциал поля

Если принять r1=r и r2=, то потенциал поля вне сферической поверхности:Внутри

вне сферической поверхности:
Внутри сферической поверхности потенциал всюду одинаков и

равен:

  • Имя файла: napryazhenie-elektrostaticheskogo-polya.pptx
  • Количество просмотров: 142
  • Количество скачиваний: 0