Электростатическое поле в вакууме - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Электростатическое поле в вакууме, слайд №1

Электростатическое поле в вакууме, слайд №2

Электростатическое поле в вакууме, слайд №3

Электростатическое поле в вакууме, слайд №4

Электростатическое поле в вакууме, слайд №5

Электростатическое поле в вакууме, слайд №6

Электростатическое поле в вакууме, слайд №7

Электростатическое поле в вакууме, слайд №8

Электростатическое поле в вакууме, слайд №9

Электростатическое поле в вакууме, слайд №10

Электростатическое поле в вакууме, слайд №11

Электростатическое поле в вакууме, слайд №12

Электростатическое поле в вакууме, слайд №13

Электростатическое поле в вакууме, слайд №14

Электростатическое поле в вакууме, слайд №15

Электростатическое поле в вакууме, слайд №16

Электростатическое поле в вакууме, слайд №17

Электростатическое поле в вакууме, слайд №18

Электростатическое поле в вакууме, слайд №19

Электростатическое поле в вакууме, слайд №20

Электростатическое поле в вакууме, слайд №21

Электростатическое поле в вакууме, слайд №22

Электростатическое поле в вакууме, слайд №23

Электростатическое поле в вакууме, слайд №24

Электростатическое поле в вакууме, слайд №25

Электростатическое поле в вакууме, слайд №26

Электростатическое поле в вакууме, слайд №27

Электростатическое поле в вакууме, слайд №28

Электростатическое поле в вакууме, слайд №29

Электростатическое поле в вакууме, слайд №30

Электростатическое поле в вакууме, слайд №31

Электростатическое поле в вакууме, слайд №32

Электростатическое поле в вакууме, слайд №33

Электростатическое поле в вакууме, слайд №34

Электростатическое поле в вакууме, слайд №35

Электростатическое поле в вакууме, слайд №36

Электростатическое поле в вакууме, слайд №37

Электростатическое поле в вакууме, слайд №38

Электростатическое поле в вакууме, слайд №39

Электростатическое поле в вакууме, слайд №40

Электростатическое поле в вакууме, слайд №41

Электростатическое поле в вакууме, слайд №42

Электростатическое поле в вакууме, слайд №43

Электростатическое поле в вакууме, слайд №44

Электростатическое поле в вакууме, слайд №45

Электростатическое поле в вакууме, слайд №46

Электростатическое поле в вакууме, слайд №47

Электростатическое поле в вакууме, слайд №48

Электростатическое поле в вакууме, слайд №49

Электростатическое поле в вакууме, слайд №50

Электростатическое поле в вакууме, слайд №51

Электростатическое поле в вакууме, слайд №52

Электростатическое поле в вакууме, слайд №53

Электростатическое поле в вакууме, слайд №54

Электростатическое поле в вакууме, слайд №55

Электростатическое поле в вакууме, слайд №56

Электростатическое поле в вакууме, слайд №57

Электростатическое поле в вакууме, слайд №58

Электростатическое поле в вакууме, слайд №59

Электростатическое поле в вакууме, слайд №60

Электростатическое поле в вакууме, слайд №61

Электростатическое поле в вакууме, слайд №62

Электростатическое поле в вакууме, слайд №63

Электростатическое поле в вакууме, слайд №64

Электростатическое поле в вакууме, слайд №65

Электростатическое поле в вакууме, слайд №66

Электростатическое поле в вакууме, слайд №67

Электростатическое поле в вакууме, слайд №68

Электростатическое поле в вакууме, слайд №69

Электростатическое поле в вакууме, слайд №70

Электростатическое поле в вакууме, слайд №71

Электростатическое поле в вакууме, слайд №72

Электростатическое поле в вакууме, слайд №73

Электростатическое поле в вакууме, слайд №74

Электростатическое поле в вакууме, слайд №75

Электростатическое поле в вакууме, слайд №76

Электростатическое поле в вакууме, слайд №77

Электростатическое поле в вакууме, слайд №78

Электростатическое поле в вакууме, слайд №79

Электростатическое поле в вакууме, слайд №80

Электростатическое поле в вакууме, слайд №81

Электростатическое поле в вакууме, слайд №82

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Электростатическое поле в вакууме. Доклад-сообщение содержит 82 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:

Литература 1. Ю.И. Тюрин, И.П. Чернов, Ю.Ю. Крючков ФИЗИКА, Ч.2. Электричество и магнетизм. 2. И.В. Савельев, КУРС ФИЗИКИ Ч.2; 3. А.А. Детлаф, Б.М.Яворский КУРС ФИЗИКИ. 4.Т.И. Трофимова. Курс физики. 5. Фейнмановские лекции по физике 6. С.И. Кузнецов. Электростатика. 7. С.И. Кузнецов. Электромагнетизм. 8. Кузнецов С.И. Физика. Ч II. Электричество и магнетизм. Электромагнитные колебания и волны 9. Кузнецов С.И. Краткий курс физики

Слайд 2

Описание слайда:

Слайд 3

Описание слайда:

Тема 1. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ВАКУУМЕ 1.1. Электрический заряд. Закон сохранения заряда 1.2. Взаимодействие электрических зарядов в вакууме. Закон Кулона 1.3. Электростатическое поле. Напряженность поля 1.4. Сложение электростатических полей. Принцип суперпозиции 1.5. Электростатическое поле диполя 1.6. Взаимодействие диполей

Слайд 4

Описание слайда:

Слайд 5

Описание слайда:

Вступление

Слайд 6

Описание слайда:

Слайд 7

Описание слайда:

Слайд 8

Описание слайда:

Слайд 9

Описание слайда:

Слайд 10

Описание слайда:

Слайд 11

Описание слайда:

Слайд 12

Описание слайда:

Слайд 13

Описание слайда:

Слайд 14

Описание слайда:

Слайд 15

Описание слайда:

Электрические заряды не существуют сами по себе, а являются внутренними свойствами элементарных частиц – электронов, протонов и др. Электрические заряды не существуют сами по себе, а являются внутренними свойствами элементарных частиц – электронов, протонов и др. Опытным путем в 1914 г. американский физик Р. Милликен показал что электрический заряд дискретен.

Слайд 16

Описание слайда:

Закон сохранения заряда – один из фундаментальных законов природы, сформулированный в 1747 г. Б. Франклином и подтвержденный в 1843 г. М. Фарадеем: алгебраическая сумма зарядов, возникающих при любом электрическом процессе на всех телах, участвующих в процессе равна нулю. Закон сохранения заряда – один из фундаментальных законов природы, сформулированный в 1747 г. Б. Франклином и подтвержденный в 1843 г. М. Фарадеем: алгебраическая сумма зарядов, возникающих при любом электрическом процессе на всех телах, участвующих в процессе равна нулю.

Слайд 17

Описание слайда:

Слайд 18

Описание слайда:

Слайд 19

Описание слайда:

Слайд 20

Описание слайда:

Слайд 21

Описание слайда:

Частным случаем электродинамики является электростатика, представляющая собой учение о взаимодействии электрических зарядов. Основу электростатики составляют: - закон сохранения заряда; - закон Кулона; - принцип суперпозиции полей.

Слайд 22

Описание слайда:

1.1. Электрический заряд

Слайд 23

Описание слайда:

Сила взаимодействия между зарядами определяется только их взаимным расположением. Сила взаимодействия между зарядами определяется только их взаимным расположением. Следовательно, энергия электростатического взаимодействия – потенциальная энергия.

Слайд 24

Описание слайда:

Несмотря на обилие различных веществ Несмотря на обилие различных веществ в природе, существуют только два вида электрических зарядов: заряды подобные тем, которые возникают на стекле, потертом о шелк – положительные заряды, подобные тем, которые появляются на янтаре, потертом о мех - отрицательные Назвал их так

Слайд 25

Описание слайда:

Франклин Бенджамин (1706 – 1790) американский физик, политический и общественный деятель. Основные работы в области электричества. Объяснил действие Лейденской банки, построил первый плоский конденсатор. Изобрел молниеотвод, доказал электрическую природу молнии и тождественность земного и атмосферного электричества. Разработал теорию электрических явлений – так называемую «унитарную теорию». Работы относятся также к теплопроводности тел, к распространению звука в воде и воздухе и т.п. Является автором ряда технических изобретений.

Слайд 26

Описание слайда:

Слайд 27

Описание слайда:

Если поднести заряженное тело (с любым зарядом) к легкому – незаряженному, то между ними будет притяжение – явление электризации легкого тела через влияние. На ближайшем к заряженному телу конце появляются заряды противоположного знака (индуцированные заряды) это явление называется электростатической индукцией.

Слайд 28

Описание слайда:

Таким образом, всякий процесс заряжения есть процесс разделения зарядов. Сумма зарядов не изменяется, заряды только перераспределяются.

Слайд 29

Описание слайда:

Отсюда следует закон сохранения заряда – один из фундаментальных законов природы, сформулированный в 1747 г. Б. Франклином и подтвержденный в 1843 г. М. Фарадеем: Отсюда следует закон сохранения заряда – один из фундаментальных законов природы, сформулированный в 1747 г. Б. Франклином и подтвержденный в 1843 г. М. Фарадеем: алгебраическая сумма зарядов, возникающих при любом электрическом процессе на всех телах, участвующих в процессе всегда равна нулю.

Слайд 30

Описание слайда:

Закон сохранения заряда суммарный электрический заряд замкнутой системы не изменяется.

Слайд 31

Описание слайда:

Слайд 32

Описание слайда:

Заряд q любого тела составляет целое кратное от элементарного электрического заряда : Заряд q любого тела составляет целое кратное от элементарного электрического заряда :

Слайд 33

Описание слайда:

Электрон и протон являются соответственно носителями элементарных отрицательного и положительного зарядов. Электрон и протон являются соответственно носителями элементарных отрицательного и положительного зарядов.

Слайд 34

Описание слайда:

Например, наша Земля имеет отрицательный заряд - 6 * 105Кл Например, наша Земля имеет отрицательный заряд - 6 * 105Кл это установлено по измерению напряженности электростатического поля в атмосфере Земли.

Слайд 35

Описание слайда:

Большой вклад в исследование явлений электростатики внес знаменитый французский ученый Большой вклад в исследование явлений электростатики внес знаменитый французский ученый Ш. Кулон. В 1785 г. он экспериментально установил закон взаимодействия неподвижных точечных электрических зарядов.

Слайд 36

Описание слайда:

Кулон Шарль Огюстен Кулон Шарль Огюстен (1736 – 1806) – французский физик и военный инженер. Работы относятся к электричеству, магнетизму, прикладной механике. Сформулировал законы трения, качения и скольжения. Установил законы упругого кручения. Исходя из этого в 1784 г. Кулон построил прибор для измерения силы – крутильные весы и с помощью их открыл основной закон электростатики – закон взаимодействия электрических зарядов на расстоянии, названный в последствии его именем.

Слайд 37

Описание слайда:

1.2. Взаимодействие электрических зарядов в вакууме. Точечным зарядом (q) называется заряженное тело, размеры которого пренебрежительно малы по сравнению с расстоянием до других заряженных тел, с которым оно взаимодействует.

Слайд 38

Описание слайда:

Закон Кулона Закон Кулона сила взаимодействия точечных зарядов в вакууме пропорциональна величине зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Слайд 39

Описание слайда:

здесь k0 – коэффициент пропорциональности, зависящий от системы единиц. здесь k0 – коэффициент пропорциональности, зависящий от системы единиц.

Слайд 40

Описание слайда:

В системе СИ единица заряда 1 Кл = 1А * 1с В системе СИ единица заряда 1 Кл = 1А * 1с где ε0 – электрическая постоянная; 4π здесь выражают сферическую симметрию закона Кулона.

Слайд 41

Описание слайда:

Электрическая постоянная относится к числу фундаментальных физических констант и равна Электрическая постоянная относится к числу фундаментальных физических констант и равна Элементарный заряд в СИ: Отсюда следует, что Поскольку элементарный заряд мал, мы как бы не замечаем его дискретности (заряду 1 мкКл соответствует ~ 1013 электронов).

Слайд 42

Описание слайда:

В векторной форме закон Кулона выглядит так: В векторной форме закон Кулона выглядит так: где F1 – сила, действующая на заряд q1 F2 – сила, действующая на заряд q2 r - единичный вектор, направленный от положительного заряда к отрицательному.

Слайд 43

Описание слайда:

В электростатике взаимодействие зарядов подчиняется третьему закону Ньютона: силы взаимодействия между зарядами равны по величине и направлены противоположно друг другу вдоль прямой, связывающей эти заряды В электростатике взаимодействие зарядов подчиняется третьему закону Ньютона: силы взаимодействия между зарядами равны по величине и направлены противоположно друг другу вдоль прямой, связывающей эти заряды

Слайд 44

Описание слайда:

Если заряды не точечные, то в такой форме закон Кулона не годится – нужно разбить заряженное тело на элементарные части и проинтегрировать по объему. Если заряды не точечные, то в такой форме закон Кулона не годится – нужно разбить заряженное тело на элементарные части и проинтегрировать по объему. Вся совокупность фактов говорит, что закон Кулона справедлив при 107 – 10-15 м Внутри ядра действуют уже другие законы, не кулоновские силы.

Слайд 45

Описание слайда:

Закон Кулона в основных чертах подобен закону всемирного тяготения Ньютона, в соответствии с которым все тела притягиваются друг к другу с силой, пропорциональной произведению их масс, обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними и направленной вдоль прямой, соединяющей эти тела.

Слайд 46

Описание слайда:

При всей внешней схожести формулировок этих законов между ними имеются серьезные различия. Качественное различие заключаются в том, что заряженные тела притягиваются или отталкиваются – в зависимости от знаков их зарядов, тогда как между массами существует только гравитационное притяжение.

Слайд 47

Описание слайда:

Однако более существенным обстоятельством является количественный аспект, а именно: сила электростатического отталкивания двух электронов превышает силу их гравитационного притяжения в миллионы биллионов биллионов биллионов раз.

Слайд 48

Описание слайда:

Сила кулоновского притяжения между электроном и протоном в атоме водорода в 1039 раз больше их гравитационного взаимодействия. Сила кулоновского притяжения между электроном и протоном в атоме водорода в 1039 раз больше их гравитационного взаимодействия.

Слайд 49

Описание слайда:

1.3. Электростатическое поле в вакууме. Напряженность электростатического поля Почему заряды взаимодействуют? Имелет место борьба двух теорий: теория дальнодействия – Ньютон, Ампер теория близкодействия – Фарадей, Максвелл и т.д. Для электростатического поля справедливы обе эти теории.

Слайд 50

Описание слайда:

Вокруг заряда всегда есть электрическое поле, основное свойство которого заключается в том, что на всякий другой заряд, помещенный в это поле, действует сила. Вокруг заряда всегда есть электрическое поле, основное свойство которого заключается в том, что на всякий другой заряд, помещенный в это поле, действует сила. Электрические и магнитные поля – частный случай более общего – электромагнитного поля (ЭМП). Они могут порождать друг друга, превращаться друг в друга. Если заряды не движутся, то магнитное поле не возникает.

Слайд 51

Описание слайда:

ЭМП – есть не абстракция, а объективная реальность – форма существования материи, обладающая определенными физическими свойствами, которые мы можем измерить. ЭМП – есть не абстракция, а объективная реальность – форма существования материи, обладающая определенными физическими свойствами, которые мы можем измерить. Не существует статических электрических полей, не связанных с зарядами, как не существует «голых», не окруженных полем зарядов.

Слайд 52

Описание слайда:

Силовой характеристикой поля, создаваемого зарядом q является отношение силы, действующей на пробный заряд q’ , помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда, называемое напряженностью электростатического поля, т.е. Силовой характеристикой поля, создаваемого зарядом q является отношение силы, действующей на пробный заряд q’ , помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда, называемое напряженностью электростатического поля, т.е.

Слайд 53

Описание слайда:

Слайд 54

Описание слайда:

Напряженность в векторной форме Напряженность в векторной форме здесь r – расстояние от заряда до точки, где мы изучаем это поле. Тогда

Слайд 55

Описание слайда:

Вектор напряженности электростатического поля равен силе, действующей в данной точке на помещенный в нее пробный единичный положительный заряд. Вектор напряженности электростатического поля равен силе, действующей в данной точке на помещенный в нее пробный единичный положительный заряд. Из данного определения следует, что напряженность может быть выражена как – ньютон на кулон (Н/Кл). 1 Н/Кл – напряженность такого поля, которое на точечный заряд 1 Кл действует с силой в 1 Н.

Слайд 56

Описание слайда:

В СИ В СИ размерность напряженности:

Слайд 57

Описание слайда:

1.4. Сложение электростатических полей. Принцип суперпозиции Если поле создается несколькими точечными зарядами, то на пробный заряд q’ действует со стороны заряда qk такая сила, как если бы других зарядов не было.

Слайд 58

Описание слайда:

Результирующая сила определится выражением: Результирующая сила определится выражением: – это принцип суперпозиции или независимости действия сил

Слайд 59

Описание слайда:

т.к. то – результирующая напряженность поля в точке, где расположен пробный заряд, так же подчиняется принципу суперпозиции: т.к. то – результирующая напряженность поля в точке, где расположен пробный заряд, так же подчиняется принципу суперпозиции: Это соотношение выражает принцип наложения или суперпозиции электрических полей и представляет важное свойство электрического поля.

Слайд 60

Описание слайда:

Напряженность результирующего поля, системы точечных зарядов равна векторной сумме напряженностей полей, созданных в данной точке каждым из них в отдельности. Напряженность результирующего поля, системы точечных зарядов равна векторной сумме напряженностей полей, созданных в данной точке каждым из них в отдельности.

Слайд 61

Описание слайда:

Пример 1 т. е. задача симметрична

Слайд 62

Описание слайда:

В данном случае:

Слайд 63

Описание слайда:

Рассмотрим другой пример. Найдем напряженность электростатического поля Е, создаваемую двумя положительными зарядами q1 и q2 в точке А, находящейся на расстоянии r1 от первого и r2 от второго зарядов Рассмотрим другой пример. Найдем напряженность электростатического поля Е, создаваемую двумя положительными зарядами q1 и q2 в точке А, находящейся на расстоянии r1 от первого и r2 от второго зарядов

Слайд 64

Описание слайда:

Слайд 65

Описание слайда:

Если поле создается не точечными зарядами, то используют обычный в таких случаях прием. Тело разбивают на бесконечно малые элементы и определяют напряженность поля, создаваемого каждым элементом, затем интегрируют по всему телу: Если поле создается не точечными зарядами, то используют обычный в таких случаях прием. Тело разбивают на бесконечно малые элементы и определяют напряженность поля, создаваемого каждым элементом, затем интегрируют по всему телу: где – напряженность поля, обусловленная заряженным элементом. Интеграл может быть линейным, по площади или по объему в зависимости от формы тела.

Слайд 66

Описание слайда:

Для решения подобных задач пользуются соответствующими значениями плотности заряда: Для решения подобных задач пользуются соответствующими значениями плотности заряда: – линейная плотность заряда, измеряется в Кл/м; - поверхностная плотность заряда измеряется в Кл/м2; – объемная плотность заряда, измеряется в Кл/м3.

Слайд 67

Описание слайда:

Определим напряженность электрического поля в точке А на расстоянии х от бесконечно длинного, линейного, равномерно распределенного заряда. Определим напряженность электрического поля в точке А на расстоянии х от бесконечно длинного, линейного, равномерно распределенного заряда. λ – заряд, приходящийся на единицу длины.

Слайд 68

Описание слайда:

Считаем, что х – мало по сравнению с длиной проводника. Элемент длины dy, несет заряд dq = dy λ. Создаваемая этим элементом напряженность электрического поля в точке А: Считаем, что х – мало по сравнению с длиной проводника. Элемент длины dy, несет заряд dq = dy λ. Создаваемая этим элементом напряженность электрического поля в точке А:

Слайд 69

Описание слайда:

Вектор имеет проекции dEx и dEy причем Вектор имеет проекции dEx и dEy причем Т.к. проводник бесконечно длинный, а задача симметричная, то у – компонента вектора обратится в ноль (скомпенсируется), т.е. .

Слайд 70

Описание слайда:

Тогда Тогда Теперь выразим y через θ. Т.к. То

Слайд 71

Описание слайда:

Напряженность электрического поля линейно распределенных зарядов изменяется обратно пропорционально расстоянию до заряда. Напряженность электрического поля линейно распределенных зарядов изменяется обратно пропорционально расстоянию до заряда.

Слайд 72

Описание слайда:

Разобрать самостоятельно! : Разобрать самостоятельно! : по тонкому кольцу радиуса R равномерно распределен заряд q. Определить Е в точке А

Слайд 73

Описание слайда:

1.5. Электростатическое поле диполя Электрическим диполем называется система двух одинаковых по величине, но разноименных точечных зарядов, расстояние между которыми значи –тельно меньше расстояния до тех точек, в которых определяется поле системы Плечо диполя – вектор, направленный от отрицательного заряда к положительному и численно равный расстоянию между зарядами.

Слайд 74

Описание слайда:

Пример 1. Найдем Е в точке А на прямой, проходящей через центр диполя и перпендикулярной к оси. Пример 1. Найдем Е в точке А на прямой, проходящей через центр диполя и перпендикулярной к оси.

Слайд 75

Описание слайда:

Из подобия заштрихованных треугольников можно записать: Из подобия заштрихованных треугольников можно записать:

Слайд 76

Описание слайда:

Обозначим вектор: – электрический момент диполя (или дипольный момент) – произведение положительного заряда диполя на плечо . Обозначим вектор: – электрический момент диполя (или дипольный момент) – произведение положительного заряда диполя на плечо . Направление совпадает с направлением , т.е. от отрицательного заряда к положительному. Тогда, учитывая что , получим:

Слайд 77

Описание слайда:

Пример 2. На оси диполя, в точке В : Пример 2. На оси диполя, в точке В :

Слайд 78

Описание слайда:

Слайд 79

Описание слайда:

Пример 3. В произвольной точке С Пример 3. В произвольной точке С

Слайд 80

Описание слайда:

Электрическое поле диполя. Электрическое поле диполя.

Слайд 81

Описание слайда:

Из приведенных примеров видно, что напряженность электрического поля системы зарядов равна геометрической сумме напряженностей полей каждого из зарядов в отдельности (принцип суперпозиции). Из приведенных примеров видно, что напряженность электрического поля системы зарядов равна геометрической сумме напряженностей полей каждого из зарядов в отдельности (принцип суперпозиции).