Электрические и магнитные свойства сред - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №1

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №2

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №3

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №4

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №5

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №6

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №7

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №8

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №9

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №10

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №11

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №12

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №13

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №14

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №15

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №16

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №17

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №18

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №19

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №20

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №21

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №22

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №23

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №24

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №25

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №26

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №27

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №28

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №29

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №30

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №31

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №32

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №33

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №34

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №35

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №36

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №37

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №38

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №39

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №40

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №41

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №42

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №43

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №44

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №45

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №46

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №47

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №48

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №49

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №50

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №51

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №52

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №53

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №54

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №55

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №56

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №57

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №58

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №59

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №60

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №61

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №62

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №63

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №64

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №65

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №66

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №67

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №68

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №69

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №70

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №71

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №72

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №73

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №74

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №75

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №76

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №77

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №78

Электрические и магнитные свойства сред, слайд №79

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Электрические и магнитные свойства сред. Доклад-сообщение содержит 79 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

ВОЕННО–МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ имени С.М. Кирова Кафедра биологической и медицинской физики ЛЕКЦИЯ № 5 по дисциплине «Физика, математика» на тему: «Электрические и магнитные свойства сред» для курсантов и студентов I курса ФПВ, ФПиУГВ, спецфакультета

Слайд 2

Описание слайда:

Раздел 1: Электрические свойства сред

Слайд 3

Описание слайда:

1. Электрическое поле. Его основные характеристики. Потенциальное и вихревое электрические поля. Все тела в природе способны электризоваться, то есть приобретать электрический заряд. Наличие электрического заряда проявляется в том, что заряженное тело взаимодействует с другими заряженными телами.

Слайд 4

Описание слайда:

Опыт показал, что между наэлектризованными телами имеется либо притяжение, либо отталкивание. Это объясняется тем, что имеется два вида электрических зарядов, условно называемых положительными и отрицательными. Одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются.

Слайд 5

Описание слайда:

Электрический заряд обозначается буквой q, единица измерения заряда – кулон (Кл). Электрический заряд любой системы тел состоит из целого числа элементарных зарядов. Элементарный заряд - это наименьший встречающийся в природе электрический заряд, равный 1,6·10-19 Кл.

Слайд 6

Описание слайда:

Наименьшей по массе устойчивой частицей, имеющей отрицательный элементарный заряд, является электрон (m = 9,1·10-31 кг). У электрона существует и античастица, имеющая положительный элементарный заряд – позитрон.

Слайд 7

Описание слайда:

Определение: Электрическое поле есть особый вид материи, посредством которого осуществляются силовые воздействия на электрические заряды, находящиеся в этом поле.

Слайд 8

Описание слайда:

Силовой характеристикой электрического поля служит вектор напряженности электрического поля. Он численно равен и совпадает по направлению с силой, действующей на единичный положительный заряд, помещенный в данную точку поля: Размерность напряженности ЭП: Н/Кл.

Слайд 9

Описание слайда:

Существуют два вида электрических полей: а) потенциальное ЭП; б) вихревое ЭП.

Слайд 10

Описание слайда:

Потенциальное ЭП – это электростатическое поле, т.е. поле, созданное системой неподвижных электрических зарядов. Важной характеристикой потенциального ЭП является потенциал электрического поля (электрический потенциал). Это энергетическая характеристика потенциального ЭП.

Слайд 11

Описание слайда:

Потенциал электрического поля – скалярная физическая величина, численно равная отношению потенциальной энергии электрического заряда, помещенного в данную точку поля, к величине этого заряда: Единица измерения: 1 вольт (В) = 1 Дж/Кл.

Слайд 12

Описание слайда:

Другими словами, потенциал электрического поля в данной точке равен работе сторонних сил по переносу единичного положительного точечного заряда от точки, потенциал которой принят равным нулю (обычно этой точкой является бесконечность), в данную точку поля.

Слайд 13

Описание слайда:

Разность потенциалов – величина, равная работе А1,2 , которую совершают силы электрического поля при перемещении единичного положительного заряда q из точки с потенциалом φ1 в точку с потенциалом φ2:

Слайд 14

Описание слайда:

Работа электростатического поля при перемещении заряда q из точки с потенциалом 1 в точку с потенциалом 2: А1,2 = q·(1 - 2)

Слайд 15

Описание слайда:

Работа электростатического поля не зависит от вида траектории перемещения заряда, а определяется только исходным и конечным положением перемещенного заряда. Соответственно, при перемещении заряда по замкнутому контуру полная работа электростатического поля равна нулю.

Слайд 16

Описание слайда:

Такое поле называется потенциальным. Электростатическое поле – потенциальное поле.

Слайд 17

Описание слайда:

Для графического изображения электростатического поля в пространстве применяется метод силовых линий, или линий напряженности. Силовыми линями называются линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора напряженности в этой точке.

Слайд 18

Описание слайда:

Следует помнить, что: 1) силовые линии электростатического поля не пересекаются друг с другом; 2) имеют начало на положительном заряде и конец на отрицательном или уходят на бесконечность, т.е. являются незамкнутыми; 3) густота силовых линий пропорциональна величине напряженности электростатического поля.

Слайд 19

Описание слайда:

Слайд 20

Описание слайда:

Кроме потенциальных ЭП, существуют также вихревые электрические поля. Их силовые линии замкнуты, т.е. не имеют ни начала, ни конца, а работа по перемещению заряда по замкнутому контуру не равна нулю и зависит от траектории движения заряда. Источником вихревых ЭП является переменное магнитное поле.

Слайд 21

Описание слайда:

2. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Под действием электрического поля в веществе происходит перемещение электрических зарядов. Различают свободные и связанные электрические заряды. В зависимости от преобладания того или иного вида зарядов различают проводники и диэлектрики.

Слайд 22

Описание слайда:

Свободные заряды – это заряды частиц, которые могут перемещаться под действием ЭП на расстояние, превышающее размеры отдельных молекул. Направленное движение свободных зарядов под действием ЭП называют электрическим током (током проводимости).

Слайд 23

Описание слайда:

Вещества, содержащие свободные электрические заряды и способные проводить электрический ток, называют проводниками.

Слайд 24

Описание слайда:

В зависимости от вида частиц – носителей свободных зарядов – различают 3 рода проводников: 1) Проводники 1 рода (металлы): носители свободных зарядов – электроны; 2) Проводники 2 рода (растворы и расплавы электролитов): носители свободных зарядов – ионы; 3)Проводники 3 рода (ионизированные газы = плазма): носители свободных зарядов – ионы. Биологические ткани относятся к проводникам 2 рода.

Слайд 25

Описание слайда:

При помещении проводника в электрическое поле в нем происходит перемещение свободных зарядов под действием электрических сил. Тем самым осуществляется объемная поляризация среды, то есть пространственное разобщение разноименных электрических зарядов – разведение их в разные участки макроскопического по сравнению с размерами молекул, объема.

Слайд 26

Описание слайда:

Разобщенные заряды полностью экранируют внутренность проводника от внешнего электрического поля, вызвавшего объемную поляризацию. Поэтому внутри проводника электрическое поле отсутствует (эффект Фарадея).

Слайд 27

Описание слайда:

Слайд 28

Описание слайда:

В среде, кроме свободных, могут присутствовать связанные электрические заряды, входящие в состав атомов и молекул. Под действием поля такие заряды не могут свободно перемещаться, но могут изменять свою ориентацию относительно исходного положения.

Слайд 29

Описание слайда:

Вещества, которые не содержат свободных зарядов и поэтому не способны проводить электрический ток, называются диэлектриками. Диэлектрики содержат только связанные электрические заряды.

Слайд 30

Описание слайда:

Простейшей системой связанных зарядов является электрический диполь, представляющий собой систему двух одинаковых по величине и противоположных по знаку электрических зарядов (+q и –q), находящихся на расстоянии l.

Слайд 31

Описание слайда:

Диполь характеризуется электрическим дипольным моментом: Его размерность – Клм. Дипольный момент – векторная величина. Он направлен от отрицательного заряда к положительному.

Слайд 32

Описание слайда:

Основными видами диэлектриков являются: а) неполярные; б) полярные; в)кристаллические.

Слайд 33

Описание слайда:

Полярными диэлектриками являются такие вещества, как вода, аммиак, ацетон, нитробензол и др. Молекулы эти диэлектриков не симметричны, «центры масс» положительных и отрицательных зарядов не совпадают, поэтому такие молекулы обладают дипольным моментом даже в отсутствие электрического поля.

Слайд 34

Описание слайда:

Слайд 35

Описание слайда:

На диполь, помещенный в однородное электрическое поле, действует пара сил со стороны электрического поля. За счет этих сил внешнее электрическое поле стремится упорядочить расположение диполей, выстраивая их по направлению силовых линий.

Слайд 36

Описание слайда:

Слайд 37

Описание слайда:

Слайд 38

Описание слайда:

Слайд 39

Описание слайда:

В отсутствие внешнего электрического поля дипольные моменты молекул ориентированы хаотически, векторная сумма дипольных моментов всех N молекул равна нулю:

Слайд 40

Описание слайда:

В электрическом поле за счет ориентации дипольных моментов молекул по полю векторная сумма моментов N молекул не равна нулю: При этом кусок диэлектрика приобретает дипольный момент. Это явление называют поляризацией диэлектрика.

Слайд 41

Описание слайда:

Поляризацию полярных диэлектриков называют ориентационной.

Слайд 42

Описание слайда:

К неполярным диэлектрикам относят вещества, молекулы которых в отсутствие электрического поля не имеют дипольных моментов. Это водород, кислород и др. В таких молекулах «центры масс» положительных и отрицательных зарядов совпадают.

Слайд 43

Описание слайда:

Если такую молекулу поместить в электрическое поле, то разноименные заряды слегка смещаются в противоположные стороны, и молекула приобретает дипольный момент. Такую поляризацию называют электронной, так как смещаются главным образом электронные оболочки.

Слайд 44

Описание слайда:

Слайд 45

Описание слайда:

В кристаллических диэлектриках происходит смещение узлов кристаллической решетки – ионная поляризация.

Слайд 46

Описание слайда:

Слайд 47

Описание слайда:

Все виды поляризации приводят к появлению связанных зарядов на поверхности диэлектрика, вследствие чего ослабляется напряженность электрического поля внутри вещества.

Слайд 48

Описание слайда:

Слайд 49

Описание слайда:

Соответственно, Или в скалярной форме:

Слайд 50

Описание слайда:

Величина, показывающая, во сколько раз ослабляется поле в диэлектрике при его поляризации, носит название относительной диэлектрической проницаемости среды (диэлектрика):

Слайд 51

Описание слайда:

Для оценки состояния поляризации диэлектрика вводят величину, называемую поляризованностью (вектором поляризации). Вектор поляризации – это суммарный дипольный момент единицы объема диэлектрика:

Слайд 52

Описание слайда:

Вектор поляризации зависит от напряженности внешнего электрического поля и способности диэлектрика поляризоваться (ε): где ε0 = 8,85. 10-12 Ф/м - электрическая постоянная.

Слайд 53

Описание слайда:

3. Магнитное поле и его характеристики Определение: Магнитное поле есть особый вид материи, посредством которого осуществляются силовые воздействия на движущиеся электрические заряды, находящиеся в этом поле, и другие тела, обладающие магнитным моментом.

Слайд 54

Описание слайда:

Для описания магнитного поля необходимо ввести силовую характеристику поля, аналогичную вектору напряженности электрического поля. Такой характеристикой является вектор магнитной индукции B.

Слайд 55

Описание слайда:

За положительное направление вектора B принимается направление от южного полюса S к северному полюсу N магнитной стрелки, свободно устанавливающейся в магнитном поле.

Слайд 56

Описание слайда:

Таким образом, исследуя магнитное поле, создаваемое током или постоянным магнитом, с помощью маленькой магнитной стрелки, можно в каждой точке пространства определить направление вектора B. Такое исследование позволяет представить пространственную структуру магнитного поля.

Слайд 57

Описание слайда:

Аналогично силовым линиям в электростатике можно построить линии магнитной индукции, в каждой точке которых вектор B направлен по касательной к ним. Линии магнитной индукции всегда замкнуты, они нигде не обрываются. Поэтому магнитное поле является вихревым силовым полем.

Слайд 58

Описание слайда:

Слайд 59

Описание слайда:

Для того чтобы количественно описать магнитное поле, нужно указать способ определения не только направления вектора B, но и его модуля. Известно, что на заряд, движущийся в магнитном поле, действует сила Лоренца, численно равная:

Слайд 60

Описание слайда:

Здесь q – величина заряда, v – его скорость, В – величина вектора магнитной индукции, α – угол между векторами v и В.

Слайд 61

Описание слайда:

Направление силы Лоренца определяют по правилу левой руки:

Слайд 62

Описание слайда:

Слайд 63

Описание слайда:

Сила Лоренца (магнитная сила) всегда перпендикулярна плоскости, в которой лежат векторы v и В. Этим она отличается от электрической силы, которая направлена так же, как вектор Е.

Слайд 64

Описание слайда:

Из формулы Лоренца можно дать определение магнитной индукции В: Вектор магнитной индукции численно равен силе, действующей на единичный положительный заряд, двигающийся с единичной скоростью перпендикулярно линиям магнитной индукции:

Слайд 65

Описание слайда:

4. Магнитные свойства сред. Все вещества при помещении в магнитное поле изменяют свое состояние, вступая с ним во взаимодействие. В этом смысле все вещества принято называть магнетиками. Так как макроскопические различия магнетиков обусловлены особенностями их строения, необходимо рассмотреть магнитные характеристики молекул и атомов, а также их поведение в магнитном поле.

Слайд 66

Описание слайда:

Движение электронов в атоме подобно току, текущему по замкнутому контуру или рамке с током. Для характеристики этого движения вводится магнитный момент рm , равный: Рm = Is где I – ток, создаваемый электроном, а s – площадь контура, охватываемая этим током.

Слайд 67

Описание слайда:

Размерность магнитного момента: Ам2. Магнитный момент приложен в центре контура перпендикулярно его плоскости и ориентирован относительно тока по правилу буравчика.

Слайд 68

Описание слайда:

Слайд 69

Описание слайда:

В атоме (и в молекуле) магнитные моменты всех электронов векторно складываются, образуя общий магнитный момент. В зависимости от его величины все вещества можно условно разделить на две группы:

Слайд 70

Описание слайда:

Вещества, у которых в основном состоянии молекула не имеет магнитного момента. Такие вещества называются диамагнетиками. К ним в частности относятся углеводы, белки, вода, фосфор, сера, углерод и другие.

Слайд 71

Описание слайда:

Вещества, у которых магнитный момент молекулы отличен от нуля. Их называют парамагнетиками. Например, кислород, щелочные и щелочноземельные элементы, некоторые другие металлы и их окислы.

Слайд 72

Описание слайда:

В магнитном поле электроны атомов и молекул начинают прецессировать относительно вектора магнитной индукции В этого поля. Прецессионное движение электронов представляет собой микроток, который служит источником собственного магнитного поля, направленного против внешнего поля.

Слайд 73

Описание слайда:

Возникновение собственного магнитного поля в среде за счет прецессионного движения электронов, вызванного внешним магнитным полем, называется диамагнитным эффектом. Он присущ как диамагнетикам, так и парамагнетикам.

Слайд 74

Описание слайда:

Слайд 75

Описание слайда:

В парамагнетиках под действием внешнего магнитного поля, кроме диамагнитного, возникает парамагнитный эффект. Он представляет собой ориентирование магнитных моментов атомов и молекул в направлении внешнего магнитного поля. Таким образом, парамагнитный эффект проявляется в усилении внешнего магнитного поля, тогда как диамагнитный – в его ослаблении.

Слайд 76

Описание слайда:

Относительная магнитная проницаемость вещества показывает, во сколько раз ослабляется или усиливается магнитное поле в веществе: У диамагнетиков μ < 1, у парамагнетиков μ > 1.

Слайд 77

Описание слайда:

Возникновение собственного магнитного поля в веществе под действием внешнего поля называется намагничением. Количественной мерой этого эффекта служит вектор намагничения, определяемый как суммарный магнитный момент атомов и молекул в единице объема вещества: