🗊Презентация Энергия электрического поля. Тема 6

Категория: Физика
Нажмите для полного просмотра!
Энергия электрического поля. Тема 6, слайд №1Энергия электрического поля. Тема 6, слайд №2Энергия электрического поля. Тема 6, слайд №3Энергия электрического поля. Тема 6, слайд №4Энергия электрического поля. Тема 6, слайд №5Энергия электрического поля. Тема 6, слайд №6Энергия электрического поля. Тема 6, слайд №7Энергия электрического поля. Тема 6, слайд №8Энергия электрического поля. Тема 6, слайд №9Энергия электрического поля. Тема 6, слайд №10Энергия электрического поля. Тема 6, слайд №11Энергия электрического поля. Тема 6, слайд №12Энергия электрического поля. Тема 6, слайд №13Энергия электрического поля. Тема 6, слайд №14Энергия электрического поля. Тема 6, слайд №15Энергия электрического поля. Тема 6, слайд №16Энергия электрического поля. Тема 6, слайд №17Энергия электрического поля. Тема 6, слайд №18Энергия электрического поля. Тема 6, слайд №19
Скачать

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Энергия электрического поля. Тема 6. Доклад-сообщение содержит 19 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


Тема 6. ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ План лекции 1. Энергия системы точечных зарядов. 2. Энергия заряженных проводников и конденсаторов. 3. Энергия электростатического поля.
Описание слайда:
Тема 6. ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ План лекции 1. Энергия системы точечных зарядов. 2. Энергия заряженных проводников и конденсаторов. 3. Энергия электростатического поля.

Слайд 3


1. Энергия системы точечных зарядов Рассмотрим два неподвижных точечных заряда q1 и q2, расположенные на некотором расстоянии друг от друга. Каждый из зарядов находится в электростатическом поле, созданном другим зарядом. Выразим энергию их взаимодействия.
Описание слайда:
1. Энергия системы точечных зарядов Рассмотрим два неподвижных точечных заряда q1 и q2, расположенные на некотором расстоянии друг от друга. Каждый из зарядов находится в электростатическом поле, созданном другим зарядом. Выразим энергию их взаимодействия.

Слайд 4


Энергия системы точечных зарядов равна работе, затраченной для создания этой системы зарядов. Энергия системы точечных зарядов равна работе, затраченной для создания этой системы зарядов. Пусть заряд q2 создаёт электрическое поле. Заряд q1 перенесём из бесконечности в точку 1, находящуюся на расстоянии r от заряда q2.
Описание слайда:
Энергия системы точечных зарядов равна работе, затраченной для создания этой системы зарядов. Энергия системы точечных зарядов равна работе, затраченной для создания этой системы зарядов. Пусть заряд q2 создаёт электрическое поле. Заряд q1 перенесём из бесконечности в точку 1, находящуюся на расстоянии r от заряда q2.

Слайд 5


Работа по переносу q1 равна Работа по переносу q1 равна Поскольку   = 0, то Знак минус указывает на то, что внешние, а не электрические, силы совершают работу. Потенциал 1 в точке 1 найдем по формуле потенциала точечного заряда: Тогда для работы получим:
Описание слайда:
Работа по переносу q1 равна Работа по переносу q1 равна Поскольку   = 0, то Знак минус указывает на то, что внешние, а не электрические, силы совершают работу. Потенциал 1 в точке 1 найдем по формуле потенциала точечного заряда: Тогда для работы получим:

Слайд 6


2. Пусть заряд q1 создает поле. 2. Пусть заряд q1 создает поле. Заряд q2 перенесем из бесконечности в точку 2, расположенную на расстоянии r от заряда q1. Работа будет равна: Так как , то
Описание слайда:
2. Пусть заряд q1 создает поле. 2. Пусть заряд q1 создает поле. Заряд q2 перенесем из бесконечности в точку 2, расположенную на расстоянии r от заряда q1. Работа будет равна: Так как , то

Слайд 7


В обоих случаях формулы для вычисления работы получились одинаковыми, независимо от условий создания системы двух зарядов: В обоих случаях формулы для вычисления работы получились одинаковыми, независимо от условий создания системы двух зарядов: Из механики известно, что работа равна изменению потенциальной энергии, взятому с обратным знаком: W1 - потенциальная энергия двух зарядов, расположенных на бесконечном расстоянии: W1 = 0. W2 - потенциальная энергия двух зарядов, расположенных на расстоянии r.
Описание слайда:
В обоих случаях формулы для вычисления работы получились одинаковыми, независимо от условий создания системы двух зарядов: В обоих случаях формулы для вычисления работы получились одинаковыми, независимо от условий создания системы двух зарядов: Из механики известно, что работа равна изменению потенциальной энергии, взятому с обратным знаком: W1 - потенциальная энергия двух зарядов, расположенных на бесконечном расстоянии: W1 = 0. W2 - потенциальная энергия двух зарядов, расположенных на расстоянии r.

Слайд 8


Потенциальная энергия взаимодействия двух точечных зарядов, расположенных на расстоянии r: Потенциальная энергия взаимодействия двух точечных зарядов, расположенных на расстоянии r: Эту формулу можно записать по-другому, взяв только по половине от выражений для работ:
Описание слайда:
Потенциальная энергия взаимодействия двух точечных зарядов, расположенных на расстоянии r: Потенциальная энергия взаимодействия двух точечных зарядов, расположенных на расстоянии r: Эту формулу можно записать по-другому, взяв только по половине от выражений для работ:

Слайд 9


Последнюю формулу можно обобщить для системы многих зарядов, записав ее в виде: Последнюю формулу можно обобщить для системы многих зарядов, записав ее в виде: В формуле: i – номер заряда, qi – величина i-ого заряда, k – потенциал, созданный всеми зарядами, кроме i-ого в точке нахождения i-ого заряда.
Описание слайда:
Последнюю формулу можно обобщить для системы многих зарядов, записав ее в виде: Последнюю формулу можно обобщить для системы многих зарядов, записав ее в виде: В формуле: i – номер заряда, qi – величина i-ого заряда, k – потенциал, созданный всеми зарядами, кроме i-ого в точке нахождения i-ого заряда.

Слайд 10


2. Энергия заряженного проводника и конденсатора Собственная энергия заряженного проводника Заряд, находящийся на заряженном проводнике, можно рассматривать как систему взаимодействующих между собой точечных зарядов. Такая система обладает потенциальной энергией. Собственная энергия проводника - потенциальная энергия, которой обладает заряженный проводник в отсутствие внешнего электрического поля.
Описание слайда:
2. Энергия заряженного проводника и конденсатора Собственная энергия заряженного проводника Заряд, находящийся на заряженном проводнике, можно рассматривать как систему взаимодействующих между собой точечных зарядов. Такая система обладает потенциальной энергией. Собственная энергия проводника - потенциальная энергия, которой обладает заряженный проводник в отсутствие внешнего электрического поля.

Слайд 11


Будем заряжать проводник, перенося заряды малыми порциями dq с нулевого уровня потенциала на поверхность проводника. Будем заряжать проводник, перенося заряды малыми порциями dq с нулевого уровня потенциала на поверхность проводника. Пусть очередная порция dq переносится, когда на проводнике уже имеется заряд q и проводник обладает потенциалом φ. Элементарная работа по переносу заряда dq из бесконечности на проводник равна: Потенциал в бесконечности равен нулю. Отрицательную работу внешних сил заменим положительной работой электрических сил поля заряженного проводника.
Описание слайда:
Будем заряжать проводник, перенося заряды малыми порциями dq с нулевого уровня потенциала на поверхность проводника. Будем заряжать проводник, перенося заряды малыми порциями dq с нулевого уровня потенциала на поверхность проводника. Пусть очередная порция dq переносится, когда на проводнике уже имеется заряд q и проводник обладает потенциалом φ. Элементарная работа по переносу заряда dq из бесконечности на проводник равна: Потенциал в бесконечности равен нулю. Отрицательную работу внешних сил заменим положительной работой электрических сил поля заряженного проводника.

Слайд 12


Полная работа А вычисляется как Полная работа А вычисляется как В интегральное выражение подставим потенциал, выраженный через электроёмкость: Тогда работа А и, соответственно, собственная энергия заряженного проводника W определяются выражениями:
Описание слайда:
Полная работа А вычисляется как Полная работа А вычисляется как В интегральное выражение подставим потенциал, выраженный через электроёмкость: Тогда работа А и, соответственно, собственная энергия заряженного проводника W определяются выражениями:

Слайд 13


Делая соответствующие замены и , Делая соответствующие замены и , получим для потенциальной энергии заряженного проводника дополнительные выражения: Собственная энергия конденсатора Так как заряды обкладок равны, то процесс зарядки конденсатора можно представить, как перенос малых порций заряда dq с одной обкладки на другую.
Описание слайда:
Делая соответствующие замены и , Делая соответствующие замены и , получим для потенциальной энергии заряженного проводника дополнительные выражения: Собственная энергия конденсатора Так как заряды обкладок равны, то процесс зарядки конденсатора можно представить, как перенос малых порций заряда dq с одной обкладки на другую.

Слайд 14


Элементарная работа, совершаемая силами поля при переносе заряда dq равна: Элементарная работа, совершаемая силами поля при переносе заряда dq равна: Перейдём к вычислению потенциальной энергии: Тогда
Описание слайда:
Элементарная работа, совершаемая силами поля при переносе заряда dq равна: Элементарная работа, совершаемая силами поля при переносе заряда dq равна: Перейдём к вычислению потенциальной энергии: Тогда

Слайд 15


Учитывая, что в конце зарядки полный заряд Учитывая, что в конце зарядки полный заряд , получим или Обозначим разность потенциалов как напряжение  = U.
Описание слайда:
Учитывая, что в конце зарядки полный заряд Учитывая, что в конце зарядки полный заряд , получим или Обозначим разность потенциалов как напряжение  = U.

Слайд 16


3. Энергия электростатического поля Преобразуем, выражение для энергии конденсатора так, чтобы в него вошли характеристики поля – напряженность или индукция. Энергию электрического поля, сосредоточенного между пластинами плоского конденсатора с площадью пластин S и расстоянием между пластинами d, запишем в виде:
Описание слайда:
3. Энергия электростатического поля Преобразуем, выражение для энергии конденсатора так, чтобы в него вошли характеристики поля – напряженность или индукция. Энергию электрического поля, сосредоточенного между пластинами плоского конденсатора с площадью пластин S и расстоянием между пластинами d, запишем в виде:

Слайд 17


Произведём замены: и Произведём замены: и Для энергии электрического поля в конденсаторе получим выражение: Введём понятие объёмной плотности энергии поля: энергии, приходящейся на единицу объема:
Описание слайда:
Произведём замены: и Произведём замены: и Для энергии электрического поля в конденсаторе получим выражение: Введём понятие объёмной плотности энергии поля: энергии, приходящейся на единицу объема:

Слайд 18


Тогда для неё имеем выражение: Тогда для неё имеем выражение: Объёмная плотность энергии электростатического поля пропорциональна квадрату напряженности поля. Отметим, что полученное соотношение справедливо для любых электрических полей, в том числе неоднородных и переменных.
Описание слайда:
Тогда для неё имеем выражение: Тогда для неё имеем выражение: Объёмная плотность энергии электростатического поля пропорциональна квадрату напряженности поля. Отметим, что полученное соотношение справедливо для любых электрических полей, в том числе неоднородных и переменных.

Слайд 19


При рассмотрении электрического поля в разных средах, объёмную плотность энергии нужно выражать через величину индукции D. При рассмотрении электрического поля в разных средах, объёмную плотность энергии нужно выражать через величину индукции D. Учитывая, что , получим ещё два выражения: Зная пространственное распределение плотности энергии можно решить обратную задачу – найти энергию, заключенную в любом интересующем нас объеме V:
Описание слайда:
При рассмотрении электрического поля в разных средах, объёмную плотность энергии нужно выражать через величину индукции D. При рассмотрении электрического поля в разных средах, объёмную плотность энергии нужно выражать через величину индукции D. Учитывая, что , получим ещё два выражения: Зная пространственное распределение плотности энергии можно решить обратную задачу – найти энергию, заключенную в любом интересующем нас объеме V:

Скачать

Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию