Основные теоремы электростатики. Тема 2 - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №1

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №2

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №3

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №4

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №5

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №6

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №7

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №8

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №9

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №10

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №11

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №12

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №13

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №14

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №15

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №16

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №17

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №18

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №19

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №20

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №21

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №22

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №23

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №24

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №25

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №26

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №27

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №28

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №29

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №30

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №31

Основные теоремы электростатики. Тема 2, слайд №32

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Основные теоремы электростатики. Тема 2. Доклад-сообщение содержит 32 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:

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

Описание слайда:

Тема 2. Основные теоремы электростатики План лекции 1. Циркуляция вектора напряжённости. Теорема о циркуляции вектора напряжённости. 2. Поток вектора напряжённости. Теорема Гаусса. 3. Методы расчёта электрических полей. 4. Электростатическое поле точечного заряда. 5. Электростатическое поле диполя.

Слайд 3

Описание слайда:

1. Циркуляция вектора напряженности. Теорема о циркуляции Рассмотрим неоднородное электрическое поле, в котором по криволинейному пути В и С (контуру) перемещается заряд q из точки 1 в точку 2.

Слайд 4

Описание слайда:

В предыдущей теме показано, что работа сил электростатического поля: В предыдущей теме показано, что работа сил электростатического поля: - не зависит от формы пути: А1В2 = А1С2; равна нулю при перемещении заряда по некоторому замкнутому контуру. Эти условия можно сформулировать несколько иначе, введя понятие о циркуляции вектора напряженности.

Слайд 5

Описание слайда:

Представим работу сил как или после сокращения на q: Циркуляцией вектора напряжённости называется интеграл типа

Слайд 6

Описание слайда:

Циркуляция вектора напряженности: Циркуляция вектора напряженности: равна работе сил электростатического поля по перемещению единичного заряда вдоль замкнутого контура (физический смысл): При перемещении по замкнутому контуру работа электрических сил равна нулю: Тогда

Слайд 7

Описание слайда:

Теорема о циркуляции вектора напряжённости: циркуляция вектора напряжённости электростатического поля по замкнутому контуру равна нулю. Физический смысл теоремы о циркуляции: электростатическое поле – потенциально; электрические силы – консервативны.

Слайд 8

Описание слайда:

2. Поток вектора напряжённости. Теорема Гаусса Рассмотрим однородное электростатическое поле (Е = const). Пусть силовые линии пересекают (пронизывают) плоскую площадку dS, нормаль которой находится под углом  к линиям напряженности .

Слайд 9

Описание слайда:

Элементарный поток вектора напряжённости определяется выражением: Элементарный поток вектора напряжённости определяется выражением: En – проекция вектора на нормаль к площадке dS. Элементарный поток вектора напряжённости: – скалярная величина; - равен общему числу линий, пронизывающих площадку dS; является положительной величиной, если угол  – острый, и отрицательной, если угол  - тупой; измеряется в вольтах на метр:

Слайд 10

Описание слайда:

Полный поток вектора определяет число силовых линий, пронизывающих всю плоскую поверхность S (физический смысл). Полный поток вектора определяет число силовых линий, пронизывающих всю плоскую поверхность S (физический смысл). Таким образом, потоком вектора напряжённости через поверхность S называется интеграл типа Знак величины N зависит от выбора направления внешних нормалей к элементарным площадкам dS, на которые разбивается поверхность S.

Слайд 11

Описание слайда:

Рассмотрим поверхность S сложной формы и неоднородное электрическое поле. Рассмотрим поверхность S сложной формы и неоднородное электрическое поле.

Слайд 12

Описание слайда:

В этом случае поверхность S разбивается на такие маленькие участки dS, в пределах которых поле можно считать однородным. В этом случае поверхность S разбивается на такие маленькие участки dS, в пределах которых поле можно считать однородным. Тогда: - элементарный поток через dS: - полный поток через всю S:

Слайд 13

Описание слайда:

Если поверхность S будет замкнутой, то силовые линии неоднородного поля будут входить в поверхность и выходить из неё. Если поверхность S будет замкнутой, то силовые линии неоднородного поля будут входить в поверхность и выходить из неё. В этом случае поверхность S также разбивается на маленькие участки dS. Элементарный поток через площадку dS будет положительным, если угол α - острый (линии напряженности выходят из объёма, ограниченного поверхностью). Если же угол α – тупой , то поток через площадку dS отрицателен (линии напряжённости входят в объём, ограниченный поверхностью S).

Слайд 14

Описание слайда:

Если замкнутая поверхность не содержит внутри себя заряды, то поток вектора напряжённости равен нулю: Если замкнутая поверхность не содержит внутри себя заряды, то поток вектора напряжённости равен нулю: N=+N +(-N) = 0

Слайд 15

Описание слайда:

Замкнутая поверхность S содержит заряды Замкнутая поверхность S содержит заряды

Слайд 16

Описание слайда:

Теорема о потоке вектора напряжённости (теорема Гаусса) формулируется: поток вектора напряженности электрического поля через произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядов, заключенных внутри этой поверхности, деленной на электрическую постоянную 0. Теорема о потоке вектора напряжённости (теорема Гаусса) формулируется: поток вектора напряженности электрического поля через произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядов, заключенных внутри этой поверхности, деленной на электрическую постоянную 0. Если заряды находятся в среде с диэлектрической проницаемостью , то

Слайд 17

Описание слайда:

Физическое содержание теоремы Гаусса: Физическое содержание теоремы Гаусса: силовые линии электростатического поля начинаются и оканчиваются на неподвижных зарядах; источником электростатического поля являются неподвижные заряды.

Слайд 18

Описание слайда:

3. Методы расчёта электрических полей Важной прикладной задачей электростатики является расчет электрических полей, имеющихся в различных приборах и аппаратах – конденсаторах, электронных лампах, кабелях и т.д. Рассчитать поле – значит определить в любой его точке модуль и направление вектора напряженности и величину потенциала. Эта задача, в общем случае, решается на основе принципа суперпозиции с: - применением закона Кулона; - применением теоремы Гаусса.

Слайд 19

Описание слайда:

4. Электростатическое поле точечного заряда Поле точечного заряда является центральным (неоднородным). В таком поле силовые линии сходятся в одной точке.

Слайд 20

Описание слайда:

Разность потенциалов двух точек поля с потенциалами 1 и 2 определим на основе формулы Разность потенциалов двух точек поля с потенциалами 1 и 2 определим на основе формулы Проинтегрируем это выражение: Отсюда r1 и r2 – расстояния от заряда q до точек, потенциалы которых равны 1 и 2 соответственно. Потенциал точечного заряда:

Слайд 21

Описание слайда:

Графические зависимости E(r) и  (r) Графические зависимости E(r) и  (r) для точечного заряда

Слайд 22

Описание слайда:

Эквипотенциальной поверхностью точечного заряда является сфера. Эквипотенциальной поверхностью точечного заряда является сфера. Силовые линии направлены в сторону уменьшения потенциала.

Слайд 23

Описание слайда:

5. Электростатическое поле диполя Диполь - система двух жестко связанных зарядов разного знака и одинаковой величины, расположенных на расстоянии l друг от друга. Величину l называют плечом диполя. Электрический (или дипольный) момент диполя направлен от отрицательного заряда к положительному и равен по величине: P = ql

Слайд 24

Описание слайда:

Электрическое поле диполя имеет сложную форму силовых линий, оно – неоднородное. Электрическое поле диполя имеет сложную форму силовых линий, оно – неоднородное.

Слайд 25

Описание слайда:

Найти напряжённость и потенциал в любой точке поля сложно, поэтому вычислим их только в двух точках поля: на оси и на перпендикуляре к оси диполя. Найти напряжённость и потенциал в любой точке поля сложно, поэтому вычислим их только в двух точках поля: на оси и на перпендикуляре к оси диполя. Напряженность в точке А , лежащей на оси на расстоянии r от центра диполя, найдем по принципу суперпозиции:

Слайд 26

Описание слайда:

Поскольку векторы и направлены в разные стороны (причем,  ), то суммарная напряженность в скалярной форме определится как: Поскольку векторы и направлены в разные стороны (причем,  ), то суммарная напряженность в скалярной форме определится как: На основе формулы напряжённости точечного заряда и учитывая, что диполь находится в воздухе ( = 1), имеем

Слайд 27

Описание слайда:

Тогда Тогда Учитывая, что r  l/2 , окончательно следует

Слайд 28

Описание слайда:

Проделаем те же операции для точки В, лежащей на перпендикуляре к оси диполя на расстоянии r от нее и на одинаковом расстоянии от зарядов. Проделаем те же операции для точки В, лежащей на перпендикуляре к оси диполя на расстоянии r от нее и на одинаковом расстоянии от зарядов.

Слайд 29

Описание слайда:

В этом случае В этом случае Суммарная напряжённость в проекциях на ось У равна нулю. Суммарная напряженность в проекциях на ось Х: Учитывая, что r  l/2 , получим