🗊Презентация Электростатическое поле в вакууме. Тема 1

Категория: Физика
Нажмите для полного просмотра!
Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №1Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №2Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №3Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №4Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №5Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №6Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №7Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №8Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №9Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №10Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №11Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №12Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №13Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №14Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №15Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №16Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №17Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №18Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №19Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №20Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №21Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №22Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №23Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №24Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №25Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №26Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №27Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №28Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №29Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №30Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №31Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №32Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №33Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №34Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №35Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №36Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №37Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №38Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №39Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №40Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №41Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №42Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №43Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №44Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №45Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №46Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №47Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №48Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №49Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №50Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №51Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №52Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №53Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №54Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №55Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №56Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №57Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №58Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №59Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №60Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №61Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №62Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №63Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №64Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №65Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №66Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №67

Содержание

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Электростатическое поле в вакууме. Тема 1. Доклад-сообщение содержит 67 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





Омский государственный технический университет

Кафедра физики
Калистратова Л.Ф. 
Электронные лекции по разделам электромагнетизма
(электростатика, постоянный ток, магнетизм)
17 лекций
(34 аудиторных часа)
Описание слайда:
Омский государственный технический университет Кафедра физики Калистратова Л.Ф. Электронные лекции по разделам электромагнетизма (электростатика, постоянный ток, магнетизм) 17 лекций (34 аудиторных часа)

Слайд 2





Раздел 1. 
Электростатика
Перечень изучаемых тем
1. Электростатическое поле в вакууме. 
2. Основные теоремы электростатики.
3. Методы расчётов электростатических полей.
4. Электростатическое поле в проводниках.
5. Электростатическое поле в диэлектриках.
6. Энергия электростатического поля.
Описание слайда:
Раздел 1. Электростатика Перечень изучаемых тем 1. Электростатическое поле в вакууме. 2. Основные теоремы электростатики. 3. Методы расчётов электростатических полей. 4. Электростатическое поле в проводниках. 5. Электростатическое поле в диэлектриках. 6. Энергия электростатического поля.

Слайд 3





Тема 1. 
Электростатическое поле в вакууме 
План лекции
1.  Электрические заряды. Электростатическое поле.
2.  Закон Кулона.
3. Напряжённость электростатического поля.     
4. Потенциал электростатического поля. 
5. Силовые и эквипотенциальные линии.
6. Связь потенциала с напряжённостью/
7. Работа сил электростатического поля.
Описание слайда:
Тема 1. Электростатическое поле в вакууме План лекции 1. Электрические заряды. Электростатическое поле. 2. Закон Кулона. 3. Напряжённость электростатического поля. 4. Потенциал электростатического поля. 5. Силовые и эквипотенциальные линии. 6. Связь потенциала с напряжённостью/ 7. Работа сил электростатического поля.

Слайд 4





1. Электрические заряды. Электростатическое поле
В природе существует четыре типа взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. 
В основе учения об электричестве и магнетизме лежит представление об электромагнитном поле.

Электромагнитное поле:
 – это особый вид материи, посредством которого осуществляется  электромагнитное взаимодействие частиц и тел, обладающих электрическим зарядом.
Описание слайда:
1. Электрические заряды. Электростатическое поле В природе существует четыре типа взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. В основе учения об электричестве и магнетизме лежит представление об электромагнитном поле. Электромагнитное поле: – это особый вид материи, посредством которого осуществляется электромагнитное взаимодействие частиц и тел, обладающих электрическим зарядом.

Слайд 5





Электромагнитное поле обладает массой, энергией, импульсом.
Электромагнитное поле обладает массой, энергией, импульсом.

Электромагнитное поле может выступать в виде отдельных, но неразрывно связанных сторон – электрического и магнитного поля.

Электрическое поле:
создается электрическими зарядами;
изменяющимся магнитным полем;
передает действие электрических сил.
Магнитное поле:
создается движущимися электрическими зарядами;
 изменяющимся электрическим полем;
передает действие магнитных сил.
Описание слайда:
Электромагнитное поле обладает массой, энергией, импульсом. Электромагнитное поле обладает массой, энергией, импульсом. Электромагнитное поле может выступать в виде отдельных, но неразрывно связанных сторон – электрического и магнитного поля. Электрическое поле: создается электрическими зарядами; изменяющимся магнитным полем; передает действие электрических сил. Магнитное поле: создается движущимися электрическими зарядами; изменяющимся электрическим полем; передает действие магнитных сил.

Слайд 6





Электрические и магнитные явления неразрывны, хотя во многих случаях их можно рассматривать раздельно.
Электрические и магнитные явления неразрывны, хотя во многих случаях их можно рассматривать раздельно.

М. Фарадею пришлось проделать не менее 100 опытов, чтобы открыть явление электромагнитной индукции, отражающее взаимосвязь электрических и магнитных явлений. 


Теория электромагнетизма укладывается в рамки уравнений Максвелла, великая заслуга которого состоит в теоретическом осмыслении электрических и магнитных явлений.
Описание слайда:
Электрические и магнитные явления неразрывны, хотя во многих случаях их можно рассматривать раздельно. Электрические и магнитные явления неразрывны, хотя во многих случаях их можно рассматривать раздельно. М. Фарадею пришлось проделать не менее 100 опытов, чтобы открыть явление электромагнитной индукции, отражающее взаимосвязь электрических и магнитных явлений. Теория электромагнетизма укладывается в рамки уравнений Максвелла, великая заслуга которого состоит в теоретическом осмыслении электрических и магнитных явлений.

Слайд 7





Уравнения Максвелла описывают свойства и распространение электромагнитного поля в любой среде. 
Уравнения Максвелла описывают свойства и распространение электромагнитного поля в любой среде. 
Так в вакууме электромагнитное поле (электромагнитные волны) распространяется со скоростью света, равной 3 .10 8 м/с.

Отсюда Максвелл проследил связь электрических и магнитных явлений с оптикой и пришёл к пониманию электромагнитной природы света и излучений.
Описание слайда:
Уравнения Максвелла описывают свойства и распространение электромагнитного поля в любой среде. Уравнения Максвелла описывают свойства и распространение электромагнитного поля в любой среде. Так в вакууме электромагнитное поле (электромагнитные волны) распространяется со скоростью света, равной 3 .10 8 м/с. Отсюда Максвелл проследил связь электрических и магнитных явлений с оптикой и пришёл к пониманию электромагнитной природы света и излучений.

Слайд 8





Движение электрических зарядов создает электрический ток. 
Движение электрических зарядов создает электрический ток. 
Получение и использование электрической энергии изменило весь образ жизни человечества. 
Большой вклад в понимание законов электрического тока внесли ученые Ампер, Ом, Джоуль, Ленц, Кирхгоф.
Электрические цепи любой сложности можно рассчитать, основываясь на законах Ома и правилах Кирхгофа.
Описание слайда:
Движение электрических зарядов создает электрический ток. Движение электрических зарядов создает электрический ток. Получение и использование электрической энергии изменило весь образ жизни человечества. Большой вклад в понимание законов электрического тока внесли ученые Ампер, Ом, Джоуль, Ленц, Кирхгоф. Электрические цепи любой сложности можно рассчитать, основываясь на законах Ома и правилах Кирхгофа.

Слайд 9





Электрическое поле 
Электрическое поле 
бывает:
электростатическое:
непостоянное;
переменное.
Электростатическое поле:
существует вокруг неподвижных зарядов и не отделимо от них;
обладает энергией, импульсом, массой;
обусловливает взаимодействие неподвижных зарядов.
Описание слайда:
Электрическое поле Электрическое поле бывает: электростатическое: непостоянное; переменное. Электростатическое поле: существует вокруг неподвижных зарядов и не отделимо от них; обладает энергией, импульсом, массой; обусловливает взаимодействие неподвижных зарядов.

Слайд 10





Электрический заряд (q):
Электрический заряд (q):

- мера интенсивности электромагнитного взаимодействия;
- внутренняя характеристика элементарной частицы;
- скалярная величина, измеряемая в кулонах: 
     [q] = 1Кл.


Принято условно считать заряд наэлектризованной стеклянной палочки: 
- положительным;
заряд наэлектризованной янтарной палочки
- отрицательным.
Описание слайда:
Электрический заряд (q): Электрический заряд (q): - мера интенсивности электромагнитного взаимодействия; - внутренняя характеристика элементарной частицы; - скалярная величина, измеряемая в кулонах: [q] = 1Кл. Принято условно считать заряд наэлектризованной стеклянной палочки: - положительным; заряд наэлектризованной янтарной палочки - отрицательным.

Слайд 11





Элементарными названы самые маленькие заряды природы:
Элементарными названы самые маленькие заряды природы:
- отрицательный заряд имеет электрон,
положительный заряд имеет позитрон (античастица электрона) и протон.
Величина заряда электрона и протона: 
    е = 1,6 10 –19 Кл
Точечным называется заряд, сосредоточенный на теле, размерами которого  можно пренебречь.
 
Пробным называется малый по модулю точечный заряд, не искажающий величину и конфигурацию исследуемого электростатического поля в пространстве.
Описание слайда:
Элементарными названы самые маленькие заряды природы: Элементарными названы самые маленькие заряды природы: - отрицательный заряд имеет электрон, положительный заряд имеет позитрон (античастица электрона) и протон. Величина заряда электрона и протона: е = 1,6 10 –19 Кл Точечным называется заряд, сосредоточенный на теле, размерами которого можно пренебречь. Пробным называется малый по модулю точечный заряд, не искажающий величину и конфигурацию исследуемого электростатического поля в пространстве.

Слайд 12





Одним из способов получения зарядов является трение.
Одним из способов получения зарядов является трение.
Появляющиеся при трении заряды являются суммой элементарных зарядов:
+ q =  е+                 - q =  е–

Закон сохранения электрического заряда:  алгебраическая сумма  зарядов электрически изолированной системы остается неизменной.
 q = const
Описание слайда:
Одним из способов получения зарядов является трение. Одним из способов получения зарядов является трение. Появляющиеся при трении заряды являются суммой элементарных зарядов: + q =  е+ - q =  е– Закон сохранения электрического заряда: алгебраическая сумма зарядов электрически изолированной системы остается неизменной. q = const

Слайд 13





Для измерения величины заряда служит
Для измерения величины заряда служит
 электрометр
Описание слайда:
Для измерения величины заряда служит Для измерения величины заряда служит электрометр

Слайд 14





2. Закон Кулона
 Взаимодействие точечных зарядов происходит по линии, соединяющей заряды. 
Электрические силы, характеризующие взаимодействие  зарядов, называются электростатическими или кулоновскими.


Одноименные заряды отталкиваются друг от друга, разноименные заряды - притягиваются.
Описание слайда:
2. Закон Кулона Взаимодействие точечных зарядов происходит по линии, соединяющей заряды. Электрические силы, характеризующие взаимодействие зарядов, называются электростатическими или кулоновскими. Одноименные заряды отталкиваются друг от друга, разноименные заряды - притягиваются.

Слайд 15


Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №15
Описание слайда:

Слайд 16





Закон Кулона: сила взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. 
Закон Кулона: сила взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. 
Закон Кулона 
        в векторной                   и                 скалярной         
формах
           – единичный вектор направления.
Описание слайда:
Закон Кулона: сила взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Закон Кулона: сила взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Закон Кулона в векторной и скалярной формах – единичный вектор направления.

Слайд 17





q1, q2 – величины зарядов, 
q1, q2 – величины зарядов, 
r – расстояние между ними, 
       
k -  коэффициент пропорциональности,  равный:
                                               - электрическая постоянная.
Описание слайда:
q1, q2 – величины зарядов, q1, q2 – величины зарядов, r – расстояние между ними, k - коэффициент пропорциональности, равный: - электрическая постоянная.

Слайд 18





Наиболее сильно заряды взаимодействуют в вакууме.
Наиболее сильно заряды взаимодействуют в вакууме.
– диэлектрическая проницаемость среды.
Диэлектрическая проницаемость показывает, во сколько раз сила взаимодействия точечных зарядов в среде меньше, чем в вакууме. 
Для воды  = 81, для стекла  = 2, для фарфора  = 6, для вакуума и воздуха  = 1.
Описание слайда:
Наиболее сильно заряды взаимодействуют в вакууме. Наиболее сильно заряды взаимодействуют в вакууме. – диэлектрическая проницаемость среды. Диэлектрическая проницаемость показывает, во сколько раз сила взаимодействия точечных зарядов в среде меньше, чем в вакууме. Для воды  = 81, для стекла  = 2, для фарфора  = 6, для вакуума и воздуха  = 1.

Слайд 19





Сила Кулона
Сила Кулона
прямо пропорциональна величине заряда
Описание слайда:
Сила Кулона Сила Кулона прямо пропорциональна величине заряда

Слайд 20





Принцип суперпозиции 
Принцип суперпозиции 
для электрических сил
Описание слайда:
Принцип суперпозиции Принцип суперпозиции для электрических сил

Слайд 21





1 кулон – заряд, который действует на равный ему заряд, расположенный в вакууме на расстоянии 1м, с силой  9 109 Н. 
1 кулон – заряд, который действует на равный ему заряд, расположенный в вакууме на расстоянии 1м, с силой  9 109 Н. 
Си: 1 кулон – заряд, проходящий по проводнику при силе тока 1 А за 1 с.
Описание слайда:
1 кулон – заряд, который действует на равный ему заряд, расположенный в вакууме на расстоянии 1м, с силой 9 109 Н. 1 кулон – заряд, который действует на равный ему заряд, расположенный в вакууме на расстоянии 1м, с силой 9 109 Н. Си: 1 кулон – заряд, проходящий по проводнику при силе тока 1 А за 1 с.

Слайд 22





Для тел правильной геометрической формы при равномерном распределении заряда (стержень, плоскость, шар), заряд можно представить как алгебраическую сумму точечных зарядов dq:
Для тел правильной геометрической формы при равномерном распределении заряда (стержень, плоскость, шар), заряд можно представить как алгебраическую сумму точечных зарядов dq:
 
dq =  dl (стержень),        
dq =  dS (плоскость),          
dq =  dV (шар).

dl, dS, dV – элементы длины, площади поверхности и объёма соответственно.
Описание слайда:
Для тел правильной геометрической формы при равномерном распределении заряда (стержень, плоскость, шар), заряд можно представить как алгебраическую сумму точечных зарядов dq: Для тел правильной геометрической формы при равномерном распределении заряда (стержень, плоскость, шар), заряд можно представить как алгебраическую сумму точечных зарядов dq: dq =  dl (стержень), dq =  dS (плоскость), dq =  dV (шар). dl, dS, dV – элементы длины, площади поверхности и объёма соответственно.

Слайд 23





 – линейная плотность заряда - заряд, приходящийся на единицу длины стержня:
 – линейная плотность заряда - заряд, приходящийся на единицу длины стержня:


 – поверхностная плотность заряда - заряд, приходящийся на единицу площади поверхности:


 – объёмная плотность заряда -  заряд, приходящийся на единицу объёма:
Описание слайда:
 – линейная плотность заряда - заряд, приходящийся на единицу длины стержня:  – линейная плотность заряда - заряд, приходящийся на единицу длины стержня:  – поверхностная плотность заряда - заряд, приходящийся на единицу площади поверхности:  – объёмная плотность заряда - заряд, приходящийся на единицу объёма:

Слайд 24





 3. Напряженность электростатического поля. 
Электростатическое поле:
-  среда, передающая взаимодействие неподвижных электрических зарядов; 
-  существует вокруг неподвижного заряда;
существует в природе независимо от нас;
не воспринимается органами чувств человека; 
материально (обладает энергией и массой).
Основные характеристики электростатического поля – напряжённость и потенциал не зависят от времени.
Описание слайда:
3. Напряженность электростатического поля. Электростатическое поле: - среда, передающая взаимодействие неподвижных электрических зарядов; - существует вокруг неподвижного заряда; существует в природе независимо от нас; не воспринимается органами чувств человека; материально (обладает энергией и массой). Основные характеристики электростатического поля – напряжённость и потенциал не зависят от времени.

Слайд 25





Наличие электростатического поля определяется посредством пробного заряда.
Наличие электростатического поля определяется посредством пробного заряда.
Пробный заряд в электростатическом поле:
- испытывает действие силы;
-приобретает дополнительную потенциальную энергию.
Описание слайда:
Наличие электростатического поля определяется посредством пробного заряда. Наличие электростатического поля определяется посредством пробного заряда. Пробный заряд в электростатическом поле: - испытывает действие силы; -приобретает дополнительную потенциальную энергию.

Слайд 26





 Если в одну и ту же точку поля вносить разные по величине  пробные заряды  qпр1, qпр2,  , то со стороны поля на них будут действовать разные                      
 Если в одну и ту же точку поля вносить разные по величине  пробные заряды  qпр1, qпр2,  , то со стороны поля на них будут действовать разные                      
силы      ,            .  
Отношения сил к величине пробных зарядов равны между собой:
Величина
называется напряженностью электрического поля.
Описание слайда:
Если в одну и ту же точку поля вносить разные по величине пробные заряды qпр1, qпр2,  , то со стороны поля на них будут действовать разные Если в одну и ту же точку поля вносить разные по величине пробные заряды qпр1, qпр2,  , то со стороны поля на них будут действовать разные силы ,  . Отношения сил к величине пробных зарядов равны между собой: Величина называется напряженностью электрического поля.

Слайд 27





Напряженность электрического поля:
Напряженность электрического поля:
- равна силе, действующей со стороны поля на положительный единичный пробный заряд, помещенный в данную точку поля;
векторная величина;
силовая характеристика поля;
характеристика только одной точки поля;
- измеряется в вольтах на метр:
Описание слайда:
Напряженность электрического поля: Напряженность электрического поля: - равна силе, действующей со стороны поля на положительный единичный пробный заряд, помещенный в данную точку поля; векторная величина; силовая характеристика поля; характеристика только одной точки поля; - измеряется в вольтах на метр:

Слайд 28





Направление вектора напряжённости 
Направление вектора напряжённости 
от точечного заряда
Описание слайда:
Направление вектора напряжённости Направление вектора напряжённости от точечного заряда

Слайд 29





Принцип суперпозиции: напряженность поля, созданного системой точечных зарядов равна векторной сумме напряженностей полей, создаваемых каждым зарядом в отдельности.
Принцип суперпозиции: напряженность поля, созданного системой точечных зарядов равна векторной сумме напряженностей полей, создаваемых каждым зарядом в отдельности.
При непрерывном распределении зарядов суммирование заменяется интегрированием элементарных напряженностей        , создаваемых отдельными элементарными порциями заряда dq.
Описание слайда:
Принцип суперпозиции: напряженность поля, созданного системой точечных зарядов равна векторной сумме напряженностей полей, создаваемых каждым зарядом в отдельности. Принцип суперпозиции: напряженность поля, созданного системой точечных зарядов равна векторной сумме напряженностей полей, создаваемых каждым зарядом в отдельности. При непрерывном распределении зарядов суммирование заменяется интегрированием элементарных напряженностей , создаваемых отдельными элементарными порциями заряда dq.

Слайд 30





Принцип суперпозиции 
Принцип суперпозиции 
на примере двух точечных зарядов
Описание слайда:
Принцип суперпозиции Принцип суперпозиции на примере двух точечных зарядов

Слайд 31





Напряжённость поля точечного заряда
Напряжённость поля точечного заряда
По закону Кулона:
По определению напряжённости:
Окончательная формула:
Описание слайда:
Напряжённость поля точечного заряда Напряжённость поля точечного заряда По закону Кулона: По определению напряжённости: Окончательная формула:

Слайд 32





Напряжённость поля точечного заряда 
Напряжённость поля точечного заряда 
прямо пропорциональна величине заряда;  
обратно пропорциональна квадрату расстояния до рассматриваемой точки поля;
в среде в       раз меньше, чем в вакууме.
Описание слайда:
Напряжённость поля точечного заряда Напряжённость поля точечного заряда прямо пропорциональна величине заряда; обратно пропорциональна квадрату расстояния до рассматриваемой точки поля; в среде в раз меньше, чем в вакууме.

Слайд 33





4. Потенциал электростатического поля 
В одной и той же точке электрического поля пробные заряды разной величины qпр1,  qпр2, ,  qпр n  приобретают соответствующую различную потенциальную энергию Wп1,  Wп2,  , Wпn. 
Отношения потенциальной энергии к величине пробного заряда  равны:
Описание слайда:
4. Потенциал электростатического поля В одной и той же точке электрического поля пробные заряды разной величины qпр1, qпр2, , qпр n приобретают соответствующую различную потенциальную энергию Wп1, Wп2,  , Wпn. Отношения потенциальной энергии к величине пробного заряда равны:

Слайд 34





Величина
Величина
называется потенциалом.
Потенциал  электростатического поля:
- равен потенциальной энергии, которой обладает единичный положительный пробный заряд, помещенный в данную точку  поля;
является энергетической характеристикой поля;
характеристика только одной точки поля; 
-   скалярная величина;  
измеряется в вольтах: [] = B.
Описание слайда:
Величина Величина называется потенциалом. Потенциал электростатического поля: - равен потенциальной энергии, которой обладает единичный положительный пробный заряд, помещенный в данную точку поля; является энергетической характеристикой поля; характеристика только одной точки поля; - скалярная величина; измеряется в вольтах: [] = B.

Слайд 35





Как и потенциальная энергия, потенциал точки электрического поля измеряется с точностью до произвольной постоянной. 
Как и потенциальная энергия, потенциал точки электрического поля измеряется с точностью до произвольной постоянной. 
Чтобы избежать неточностей в определении потенциала, рассматривают не одну, а две точки электрического поля. 
Тогда
Поскольку убыль потенциальной энергии равна работе сил электрического поля (                      ), то разность потенциалов можно записать как
Описание слайда:
Как и потенциальная энергия, потенциал точки электрического поля измеряется с точностью до произвольной постоянной. Как и потенциальная энергия, потенциал точки электрического поля измеряется с точностью до произвольной постоянной. Чтобы избежать неточностей в определении потенциала, рассматривают не одну, а две точки электрического поля. Тогда Поскольку убыль потенциальной энергии равна работе сил электрического поля ( ), то разность потенциалов можно записать как

Слайд 36





Разность потенциалов двух точек поля равна работе сил электрического поля по перемещению положительного единичного пробного заряда между этими точками.
Разность потенциалов двух точек поля равна работе сил электрического поля по перемещению положительного единичного пробного заряда между этими точками.
Потенциал положительного заряда принято считать положительной величиной (  0).

Потенциал отрицательного заряда – отрицательной величиной ( < 0).
Описание слайда:
Разность потенциалов двух точек поля равна работе сил электрического поля по перемещению положительного единичного пробного заряда между этими точками. Разность потенциалов двух точек поля равна работе сил электрического поля по перемещению положительного единичного пробного заряда между этими точками. Потенциал положительного заряда принято считать положительной величиной (  0). Потенциал отрицательного заряда – отрицательной величиной ( < 0).

Слайд 37





Принцип суперпозиции для потенциала:
Принцип суперпозиции для потенциала:
потенциал в точке поля, созданного системой точечных зарядов, равен скалярной сумме потенциалов полей отдельных зарядов.
Если заряд нельзя считать точечным, то его можно разбить на отдельные точечные заряды dq, создающие потенциалы d i . 
Тогда принцип суперпозиции можно записать в виде
Описание слайда:
Принцип суперпозиции для потенциала: Принцип суперпозиции для потенциала: потенциал в точке поля, созданного системой точечных зарядов, равен скалярной сумме потенциалов полей отдельных зарядов. Если заряд нельзя считать точечным, то его можно разбить на отдельные точечные заряды dq, создающие потенциалы d i . Тогда принцип суперпозиции можно записать в виде

Слайд 38





Потенциал поля точечного заряда
Потенциал поля точечного заряда
Потенциал поля точечного заряда  на расстоянии r от него определяется формулой
Описание слайда:
Потенциал поля точечного заряда Потенциал поля точечного заряда Потенциал поля точечного заряда на расстоянии r от него определяется формулой

Слайд 39





5. Силовые 
и эквипотенциальные  линии
Силовой линией (или линией напряжённости) называется линия, в каждой точке которой вектор напряженности направлен по касательной.
Силовые линии:
- начинаются на положительных зарядах (или в бесконечности) и заканчиваются на отрицательных зарядах (или в бесконечности); 
- не пересекаются;
- густота силовых линий  (число линий, пересекающих единичную площадку) равна значению напряженности в заданном месте поля.
Описание слайда:
5. Силовые и эквипотенциальные линии Силовой линией (или линией напряжённости) называется линия, в каждой точке которой вектор напряженности направлен по касательной. Силовые линии: - начинаются на положительных зарядах (или в бесконечности) и заканчиваются на отрицательных зарядах (или в бесконечности); - не пересекаются; - густота силовых линий (число линий, пересекающих единичную площадку) равна значению напряженности в заданном месте поля.

Слайд 40


Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №40
Описание слайда:

Слайд 41





Если бы силовые линии пересекались, то на заряд действовали бы две силы, чего быть не может.
Если бы силовые линии пересекались, то на заряд действовали бы две силы, чего быть не может.
Описание слайда:
Если бы силовые линии пересекались, то на заряд действовали бы две силы, чего быть не может. Если бы силовые линии пересекались, то на заряд действовали бы две силы, чего быть не может.

Слайд 42





Виды электростатических полей
Виды электростатических полей
В неоднородном поле в разных местах поля густота силовых линий (величина напряжённости) будет разной.
Описание слайда:
Виды электростатических полей Виды электростатических полей В неоднородном поле в разных местах поля густота силовых линий (величина напряжённости) будет разной.

Слайд 43





Однородным называется поле, в каждой точке которого напряженность имеет одну и ту же величину и направление. 
Однородным называется поле, в каждой точке которого напряженность имеет одну и ту же величину и направление. 
Силовые линии однородного поля параллельны.
Описание слайда:
Однородным называется поле, в каждой точке которого напряженность имеет одну и ту же величину и направление. Однородным называется поле, в каждой точке которого напряженность имеет одну и ту же величину и направление. Силовые линии однородного поля параллельны.

Слайд 44





В центральном поле силовые линии (или их продолжения) сходятся в одной точке.
В центральном поле силовые линии (или их продолжения) сходятся в одной точке.
Описание слайда:
В центральном поле силовые линии (или их продолжения) сходятся в одной точке. В центральном поле силовые линии (или их продолжения) сходятся в одной точке.

Слайд 45





Эквипотенциальная линия (или поверхность) - геометрическое место точек равного потенциала.
Эквипотенциальная линия (или поверхность) - геометрическое место точек равного потенциала.
Эквипотенциальные линии обладают следующими свойствами:
работа сил электрического поля вдоль эквипотенциальной линии равна нулю;

2)   перпендикулярны силовым линиям в каждой точке поля;

3)  напряжённость поля  направлена в сторону убывания потенциала.
Описание слайда:
Эквипотенциальная линия (или поверхность) - геометрическое место точек равного потенциала. Эквипотенциальная линия (или поверхность) - геометрическое место точек равного потенциала. Эквипотенциальные линии обладают следующими свойствами: работа сил электрического поля вдоль эквипотенциальной линии равна нулю; 2) перпендикулярны силовым линиям в каждой точке поля; 3) напряжённость поля направлена в сторону убывания потенциала.

Слайд 46





Докажем пункт «2». 
Докажем пункт «2».
Описание слайда:
Докажем пункт «2». Докажем пункт «2».

Слайд 47





Действительно, если заряд q перемещать вдоль эквипотенциальной линии, то  1 =  2.
Действительно, если заряд q перемещать вдоль эквипотенциальной линии, то  1 =  2.
Тогда
С другой стороны работу определим как
Нулю может быть равен только             .
Следовательно, угол между направлением вектора напряженности       и вектором элементарного перемещения        равен 90О:
Описание слайда:
Действительно, если заряд q перемещать вдоль эквипотенциальной линии, то  1 =  2. Действительно, если заряд q перемещать вдоль эквипотенциальной линии, то  1 =  2. Тогда С другой стороны работу определим как Нулю может быть равен только . Следовательно, угол между направлением вектора напряженности и вектором элементарного перемещения равен 90О:

Слайд 48





Графическое изображение поля
Графическое изображение поля
с помощью силовых и эквипотенциальных линий.
Поле точечного положительного заряда
Описание слайда:
Графическое изображение поля Графическое изображение поля с помощью силовых и эквипотенциальных линий. Поле точечного положительного заряда

Слайд 49





Электростатическое поле диполя
Электростатическое поле диполя
Описание слайда:
Электростатическое поле диполя Электростатическое поле диполя

Слайд 50





Поле двух положительных зарядов
Поле двух положительных зарядов
Описание слайда:
Поле двух положительных зарядов Поле двух положительных зарядов

Слайд 51





6. Связь потенциала с напряжённостью
Напряженность  и потенциал  являются характеристиками одной и той же точки поля, значит они связаны между собой.
Пусть в однородном электрическом поле заряд q перемещается из точки 
с потенциалом  1, в точку 
с потенциалом  2, отстоящие 
на расстоянии dr друг от друга.
Описание слайда:
6. Связь потенциала с напряжённостью Напряженность и потенциал являются характеристиками одной и той же точки поля, значит они связаны между собой. Пусть в однородном электрическом поле заряд q перемещается из точки с потенциалом  1, в точку с потенциалом  2, отстоящие на расстоянии dr друг от друга.

Слайд 52





Элементарную работу сил поля можно определить как
Элементарную работу сил поля можно определить как
Er – проекция вектора напряженности на направление перемещения.
C другой стороны эту же элементарную работу можно записать как
Описание слайда:
Элементарную работу сил поля можно определить как Элементарную работу сил поля можно определить как Er – проекция вектора напряженности на направление перемещения. C другой стороны эту же элементарную работу можно записать как

Слайд 53





Объединяя обе формулы, получим 
Объединяя обе формулы, получим 
Из этого выражения  следует, что напряжённость:

равна изменению потенциала на единичном расстоянии; 
направлена в сторону убывания потенциала (на это указывает знак минус).
Описание слайда:
Объединяя обе формулы, получим Объединяя обе формулы, получим Из этого выражения следует, что напряжённость: равна изменению потенциала на единичном расстоянии; направлена в сторону убывания потенциала (на это указывает знак минус).

Слайд 54












Напряженность в каждой точке поля равна градиенту потенциала в этой же точке, взятому с обратным знаком.
Описание слайда:
Напряженность в каждой точке поля равна градиенту потенциала в этой же точке, взятому с обратным знаком.

Слайд 55





Для точечного заряда:
Для точечного заряда:
Описание слайда:
Для точечного заряда: Для точечного заряда:

Слайд 56





В однородном поле связь напряжённости с потенциалом обычно пишут проще.                                             
В однородном поле связь напряжённости с потенциалом обычно пишут проще.                                             
                 
 
        - расстояние между эквипотенциальными поверхностями с потенциалами φ1 и φ2, отсчитанное вдоль одной силовой линии поля, 
                              - разность потенциалов между этими поверхностями, называемая напряжением.
Описание слайда:
В однородном поле связь напряжённости с потенциалом обычно пишут проще. В однородном поле связь напряжённости с потенциалом обычно пишут проще. - расстояние между эквипотенциальными поверхностями с потенциалами φ1 и φ2, отсчитанное вдоль одной силовой линии поля, - разность потенциалов между этими поверхностями, называемая напряжением.

Слайд 57





Формула 
Формула 
позволяет найти зависимость  E(r)  при заданной зависимости (r).
Формула, записанная в виде                                         ,
позволяет найти зависимость (r) при заданной зависимости Е(r).
 Проинтегрируем последнее выражение:
Описание слайда:
Формула Формула позволяет найти зависимость E(r) при заданной зависимости (r). Формула, записанная в виде , позволяет найти зависимость (r) при заданной зависимости Е(r). Проинтегрируем последнее выражение:

Слайд 58





После интегрирования получим: 
После интегрирования получим: 
В более общем виде  формула для расчёта потенциала выглядит как
                                             
Окончательная формула позволяет найти зависимость (r), если известна формула зависимости           .
Описание слайда:
После интегрирования получим: После интегрирования получим: В более общем виде формула для расчёта потенциала выглядит как Окончательная формула позволяет найти зависимость (r), если известна формула зависимости .

Слайд 59





7. Работа  сил электростатического поля
1. Пусть точечный заряд q0 перемещается в электрическом поле другого точечного заряда q вдоль произвольной траектории (частный случай).
Описание слайда:
7. Работа сил электростатического поля 1. Пусть точечный заряд q0 перемещается в электрическом поле другого точечного заряда q вдоль произвольной траектории (частный случай).

Слайд 60





Начальная точка перемещения (точка 1) задается радиус-вектором       , а конечная точка перемещения (точка 2) радиус-вектором        .
Начальная точка перемещения (точка 1) задается радиус-вектором       , а конечная точка перемещения (точка 2) радиус-вектором        .
 Между двумя зарядами q и q0 в любой точке траектории действует кулоновская сила F.
Элементарная работа этой силы на элементарном перемещении  равна
Описание слайда:
Начальная точка перемещения (точка 1) задается радиус-вектором , а конечная точка перемещения (точка 2) радиус-вектором . Начальная точка перемещения (точка 1) задается радиус-вектором , а конечная точка перемещения (точка 2) радиус-вектором . Между двумя зарядами q и q0 в любой точке траектории действует кулоновская сила F. Элементарная работа этой силы на элементарном перемещении равна

Слайд 61





Полная работа при перемещении заряда q0 из точки 1 в точку 2 определится суммированием элементарных работ:
Полная работа при перемещении заряда q0 из точки 1 в точку 2 определится суммированием элементарных работ:
Выделим формулу
Она определяет работу по переносу точечного заряда qO в поле точечного заряда q (частный случай).
Описание слайда:
Полная работа при перемещении заряда q0 из точки 1 в точку 2 определится суммированием элементарных работ: Полная работа при перемещении заряда q0 из точки 1 в точку 2 определится суммированием элементарных работ: Выделим формулу Она определяет работу по переносу точечного заряда qO в поле точечного заряда q (частный случай).

Слайд 62





Перейдём от частного случая к общему случаю перемещения заряда в неоднородном поле.
Перейдём от частного случая к общему случаю перемещения заряда в неоднородном поле.
Запишем предыдущую формулу работы электростатических 
сил в иной форме:
Величина                      определяет потенциал точечного заряда q на расстоянии r от него.
Описание слайда:
Перейдём от частного случая к общему случаю перемещения заряда в неоднородном поле. Перейдём от частного случая к общему случаю перемещения заряда в неоднородном поле. Запишем предыдущую формулу работы электростатических сил в иной форме: Величина определяет потенциал точечного заряда q на расстоянии r от него.

Слайд 63






Работа по перемещению заряда в любом неоднородном поле равна произведению величины этого заряда на разность потенциалов начальной и конечной точек пути.
Описание слайда:
Работа по перемещению заряда в любом неоднородном поле равна произведению величины этого заряда на разность потенциалов начальной и конечной точек пути.

Слайд 64


Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №64
Описание слайда:

Слайд 65





В однородном электростатическом поле разность потенциалов и напряжённость связаны формулой:
В однородном электростатическом поле разность потенциалов и напряжённость связаны формулой:
Работа электрических сил в этом случае запишется как
Описание слайда:
В однородном электростатическом поле разность потенциалов и напряжённость связаны формулой: В однородном электростатическом поле разность потенциалов и напряжённость связаны формулой: Работа электрических сил в этом случае запишется как

Слайд 66


Электростатическое поле в вакууме. Тема 1, слайд №66
Описание слайда:

Слайд 67





Работа сил электростатического поля:
Работа сил электростатического поля:

определяется только положением начальной  и конечной точек перемещения;

не зависит от формы траектории;

равна нулю по замкнутой траектории.
На основании этого можно утверждать, что:
- электростатические силы консервативны,
- электростатическое поле – потенциально.
Описание слайда:
Работа сил электростатического поля: Работа сил электростатического поля: определяется только положением начальной и конечной точек перемещения; не зависит от формы траектории; равна нулю по замкнутой траектории. На основании этого можно утверждать, что: - электростатические силы консервативны, - электростатическое поле – потенциально.



Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию