Разделы презентаций


Электрические и магнитные свойства сред презентация, доклад

Содержание

Раздел 1: Электрические свойства сред

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1ВОЕННО–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

ВОЕННО–МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ имени С.М. Кирова Кафедра биологической и медицинской физикиЛЕКЦИЯ № 5по дисциплине «Физика, математика»на тему: «Электрические

Слайд 2

Раздел 1:
Электрические свойства сред

Раздел 1: Электрические свойства сред

Слайд 3 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.

1. Электрическое поле. Его основные характеристики. Потенциальное и вихревое электрические поля. Все тела в природе способны

Слайд 4
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.
Опыт показал, что между наэлектризованными телами имеется либо притяжение, либо отталкивание. Это объясняется тем, что имеется два

Слайд 5
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.

Электрический заряд обозначается буквой q, единица измерения заряда – кулон (Кл).Электрический заряд любой системы тел состоит из

Слайд 6
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.

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

Слайд 7
Определение:
Электрическое поле есть особый вид материи, посредством которого осуществляются силовые

воздействия на электрические заряды, находящиеся в этом поле.

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

Слайд 8
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.





Силовой характеристикой электрического поля служит вектор напряженности электрического поля. Он численно равен и совпадает по направлению с

Слайд 9

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

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

Слайд 10
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.
Потенциальное ЭП – это электростатическое поле, т.е. поле, созданное системой неподвижных электрических зарядов.Важной характеристикой потенциального ЭП является

Слайд 11
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.


Потенциал электрического поля – скалярная физическая величина, численно равная отношению потенциальной энергии электрического заряда, помещенного в данную

Слайд 12
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.




Другими словами, потенциал электрического поля в данной точке равен работе сторонних сил по переносу единичного положительного точечного

Слайд 13
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:



Разность потенциалов – величина, равная работе А1,2 , которую совершают силы электрического поля при перемещении единичного положительного

Слайд 14

Работа электростатического поля при перемещении заряда q из точки с

потенциалом ϕ1 в точку с потенциалом ϕ2:
А1,2 =

q·(ϕ1 - ϕ2)

Работа электростатического поля при перемещении заряда q из точки с потенциалом ϕ1 в точку с потенциалом ϕ2:

Слайд 15
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.

Работа электростатического поля не зависит от вида траектории перемещения заряда, а определяется только исходным и конечным положением

Слайд 16


Такое поле называется потенциальным.
Электростатическое поле – потенциальное поле.

Такое поле называется потенциальным. Электростатическое поле – потенциальное поле.

Слайд 17
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.
Для графического изображения электростатического поля в пространстве применяется метод силовых линий, или линий напряженности.Силовыми линями называются линии,

Слайд 18
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.

Следует помнить, что: 1) силовые линии электростатического поля не пересекаются друг с другом; 2) имеют начало на

Слайд 20
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.
Кроме потенциальных ЭП, существуют также вихревые электрические поля. Их силовые линии замкнуты, т.е. не имеют ни начала,

Слайд 21 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.
2. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Под действием электрического поля в веществе происходит перемещение электрических

Слайд 22
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).
Свободные заряды – это заряды частиц, которые могут перемещаться под действием ЭП на расстояние, превышающее размеры отдельных

Слайд 23

Вещества, содержащие свободные электрические заряды и способные проводить электрический ток,

называют проводниками.

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

Слайд 24
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.


В зависимости от вида частиц – носителей свободных зарядов – различают 3 рода проводников:1) Проводники 1 рода

Слайд 25
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.

При помещении проводника в электрическое поле в нем происходит перемещение свободных зарядов под действием электрических сил. Тем

Слайд 26
Разобщенные заряды полностью экранируют внутренность проводника от внешнего электрического поля,

вызвавшего объемную поляризацию.
Поэтому внутри проводника электрическое поле отсутствует (эффект

Фарадея).

Разобщенные заряды полностью экранируют внутренность проводника от внешнего электрического поля, вызвавшего объемную поляризацию. Поэтому внутри проводника электрическое

Слайд 28
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.

В среде, кроме свободных, могут присутствовать связанные электрические заряды, входящие в состав атомов и молекул. Под действием

Слайд 29
Вещества, которые не содержат свободных зарядов и поэтому не способны

проводить электрический ток, называются диэлектриками.
Диэлектрики содержат только связанные электрические заряды.

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

Слайд 30
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.
Простейшей системой связанных зарядов является электрический диполь, представляющий собой систему двух одинаковых по величине и противоположных по

Слайд 31
Диполь характеризуется электрическим дипольным моментом:
Его размерность – Кл⋅м.
Дипольный

момент – векторная величина. Он направлен от отрицательного заряда к

положительному.



Диполь характеризуется электрическим дипольным  моментом: Его размерность – Кл⋅м.Дипольный момент – векторная величина. Он направлен от

Слайд 32
Основными видами диэлектриков являются:
а) неполярные;
б) полярные;
в)кристаллические.

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

Слайд 33
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.
Полярными диэлектриками являются такие вещества, как вода, аммиак, ацетон, нитробензол и др.Молекулы эти диэлектриков не симметричны, «центры

Слайд 35
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.

На диполь, помещенный в однородное электрическое поле, действует пара сил со стороны электрического поля.За счет этих сил

Слайд 39
В отсутствие внешнего электрического поля дипольные моменты молекул ориентированы хаотически,

векторная сумма дипольных моментов всех N молекул равна нулю:



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

Слайд 40
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.



В электрическом поле за счет ориентации дипольных моментов молекул по полю векторная сумма моментов N молекул не

Слайд 41

Поляризацию полярных диэлектриков называют ориентационной.

Поляризацию полярных диэлектриков называют ориентационной.

Слайд 42
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.


К неполярным диэлектрикам относят вещества, молекулы которых в отсутствие электрического поля не имеют дипольных моментов.Это водород, кислород

Слайд 43
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.
Если такую молекулу поместить в электрическое поле, то разноименные заряды слегка смещаются в противоположные стороны, и молекула

Слайд 45

В кристаллических диэлектриках происходит смещение узлов кристаллической решетки – ионная

поляризация.

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

Слайд 47
Все виды поляризации приводят к появлению связанных зарядов на поверхности

диэлектрика, вследствие чего ослабляется напряженность электрического поля внутри вещества.

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

Слайд 49
Соответственно,


Или в скалярной форме:





Соответственно, Или в скалярной форме:

Слайд 50
Величина, показывающая, во сколько раз ослабляется поле в диэлектрике при

его поляризации, носит название относительной диэлектрической проницаемости среды (диэлектрика):



Величина, показывающая, во сколько раз ослабляется поле в диэлектрике при его поляризации, носит название относительной диэлектрической проницаемости

Слайд 51
Для оценки состояния поляризации диэлектрика вводят величину, называемую поляризованностью (вектором

поляризации).
Вектор поляризации – это суммарный дипольный момент единицы объема диэлектрика:



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

Слайд 52
Вектор поляризации зависит от напряженности внешнего электрического поля и способности

диэлектрика поляризоваться (ε):


где ε0 = 8,85. 10-12 Ф/м -

электрическая постоянная.




Вектор поляризации зависит от напряженности внешнего электрического поля и способности диэлектрика поляризоваться (ε): где ε0 = 8,85.

Слайд 533. 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.

3. Магнитное поле и его характеристики Определение: Магнитное поле есть особый вид материи, посредством которого осуществляются силовые

Слайд 54

Для описания магнитного поля необходимо ввести силовую характеристику поля, аналогичную

вектору напряженности электрического поля. Такой характеристикой является вектор магнитной индукции

B.

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

Слайд 55
За положительное направление вектора B принимается направление от южного полюса

S к северному полюсу N магнитной стрелки, свободно устанавливающейся в

магнитном поле.

За положительное направление вектора B принимается направление от южного полюса S к северному полюсу N магнитной стрелки,

Слайд 56
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.
Таким образом, исследуя магнитное поле, создаваемое током или постоянным магнитом, с помощью маленькой магнитной стрелки, можно в

Слайд 57
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.

Аналогично силовым линиям в электростатике можно построить линии магнитной индукции, в каждой точке которых вектор B направлен

Слайд 59
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:



Для того чтобы количественно описать магнитное поле, нужно указать способ определения не только направления вектора B, но

Слайд 60
Здесь
q – величина заряда,
v – его скорость,
В –

величина вектора магнитной индукции,
α – угол между векторами v и

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

Слайд 61

Направление силы Лоренца определяют по правилу левой руки:

Направление силы Лоренца определяют по правилу левой руки:

Слайд 63
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.
Сила Лоренца (магнитная сила) всегда перпендикулярна плоскости, в которой лежат векторы v и В.Этим она отличается от

Слайд 64
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:


Из формулы Лоренца можно дать определение магнитной индукции В:Вектор магнитной индукции численно равен силе, действующей на единичный

Слайд 654. 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.
4. Магнитные свойства сред.Все вещества при помещении в магнитное поле изменяют свое состояние, вступая с ним во

Слайд 66
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.
Движение электронов в атоме подобно току, текущему по замкнутому контуру или рамке с током. Для характеристики этого

Слайд 67

Размерность магнитного момента: А⋅м2.
Магнитный момент приложен в центре контура

перпендикулярно его плоскости и ориентирован относительно тока по правилу буравчика.

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

Слайд 69
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:
В атоме (и в молекуле) магнитные моменты всех электронов векторно складываются, образуя общий магнитный момент. В зависимости

Слайд 70
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.

Вещества, у которых в основном состоянии молекула не имеет магнитного момента. Такие вещества называются диамагнетиками. К ним

Слайд 71
Вещества, у которых магнитный момент молекулы отличен от нуля. Их

называют парамагнетиками.
Например, кислород, щелочные и щелочноземельные элементы, некоторые другие

металлы и их окислы.

Вещества, у которых магнитный момент молекулы отличен от нуля. Их называют парамагнетиками. Например, кислород, щелочные и щелочноземельные

Слайд 72
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.
В магнитном поле электроны атомов и молекул начинают прецессировать относительно вектора магнитной индукции В этого поля. Прецессионное

Слайд 73
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.


Возникновение собственного магнитного поля в среде за счет прецессионного движения электронов, вызванного внешним магнитным полем, называется диамагнитным

Слайд 75
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.
В парамагнетиках под действием внешнего магнитного поля, кроме диамагнитного, возникает парамагнитный эффект. Он представляет собой ориентирование магнитных

Слайд 76
Относительная магнитная проницаемость вещества показывает, во сколько раз ослабляется или

усиливается магнитное поле в веществе:


У диамагнетиков μ < 1, у

парамагнетиков μ > 1.





Относительная магнитная проницаемость вещества показывает, во сколько раз ослабляется или усиливается магнитное поле в веществе:У диамагнетиков μ

Слайд 77
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:

Возникновение собственного магнитного поля в веществе под действием внешнего поля называется намагничением. Количественной мерой этого эффекта служит

Слайд 78



Вектор намагничения связан с напряженностью магнитного поля:



Вектор намагничения связан с напряженностью магнитного поля:

Слайд 79

где

μ0 = 12,56.10-7 Гн/м - магнитная постоянная.


где μ0 = 12,56.10-7 Гн/м - магнитная постоянная.

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика