Разделы презентаций


Лекция презентация, доклад

Содержание

Электростатика изучает статические (неподвижные) заряды и связанные с ними электрические поляЗаряды q бывают 2-х знаков «+» и «-».где е - заряд электрона, n = 1, 2, 3,……n q = ±neПеремещение зарядов

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Лекция
Закон Кулона. Теорема Гаусса

ЛекцияЗакон Кулона. Теорема Гаусса

Слайд 2Электростатика изучает статические (неподвижные) заряды и связанные с ними электрические

поля
Заряды q бывают 2-х знаков «+» и «-».
где е -

заряд электрона,
n = 1, 2, 3,……n

q = ±ne

Перемещение зарядов либо отсутствует, либо происходит так медленно, что возникающие при движении зарядов магнитные поля ничтожны

Милликен, 1909 г. установил: величина заряда q любого тела кратна е:

целое число

Электростатика изучает статические (неподвижные) заряды и связанные с ними электрические поляЗаряды q бывают 2-х знаков «+» и

Слайд 3е = 1,6∙10-19 Кл.
Заряд электрона и протона
Тела с избытком е

заряжены (-), с недостатком (+).
Одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются


Явление возникновения зарядов у тел наз. электризацией

При Эл. трением оба тела заряж-ся равными по величине, но разноименными зарядами +q и –q.

При соприкосновении тел их заряды исчезают

При этом суммарный q на телах не изм-ся - происходит их перераспред-е.

е = 1,6∙10-19 Кл.Заряд электрона и протонаТела с избытком е заряжены (-), с недостатком (+).Одноименные заряды отталкиваются,

Слайд 4В замкнутой системе алгебр. сумма эл. зарядов остается постоянной.
Закон Сохранения

Зарядов
ЗСЗ – закон фундаментальный, он выпол-ся как для макро-, так

и для микромира.

Пример: е- + е+ = 2γ

Эл-н

Позитрон

γ - квант

n → p+ + e- + ν

Нейтрон

Протон

Эл-н

Анти-нейтрино

В замкнутой системе алгебр. сумма эл. зарядов остается постоянной.Закон Сохранения ЗарядовЗСЗ – закон фундаментальный, он выпол-ся как

Слайд 5Точечный заряд (q) – заряд, размер которого мал по сравн-ю

с расст. до других заряж. тел
Кулон (Франция, 1784 г) на

опыте опред-л силу взаимодействия точечных q.

Сила взаимодействия точечных зарядов в вакууме пропорциональна величине зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними

Точечный заряд (q) – заряд, размер которого мал по сравн-ю с расст. до других заряж. телКулон (Франция,

Слайд 6Закон Кулона для точечных зарядов
Здесь:
Электр. постоянная
ε – диэлектрическая проницаемость среды.
Для

воздуха ε = 1

Закон Кулона для точечных зарядовЗдесь:Электр. постояннаяε – диэлектрическая проницаемость среды.Для воздуха ε = 1

Слайд 7Ядерные силы К = 1, Электрические К =

10-2, Гравитационные К = 10-39.
Вектор силы, направлен вдоль прямой, соед-щей q.
Кулоновские

силы велики.
Так если в человеке е будет на 1% больше, то на расстоянии 1 шага от такого же человека возникнет сила отталкивания, равная весу Земли!
Ядерные силы  К = 1, Электрические  К = 10-2, Гравитационные К = 10-39.Вектор силы, направлен

Слайд 8Вокруг заряда всегда есть электрическое поле, основное свойство которого заключается

в том, что на всякий другой заряд, помещенный в это

поле, действует сила.
Материально
Не имеет границ
Распространяется со скоростью света
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.
Вокруг заряда всегда есть электрическое поле, основное свойство которого заключается в том, что на всякий другой заряд,

Слайд 9Однородное - если его напряженность во всех точках одинакова
Центральное -

если во всех его точках векторы напряжённости направлены вдоль прямых,

которые пересекаются в одной и той же точке О, неподвижной относительно какой-либо инерционной системы отсчета.

Сферически симметричное, если численное значение вектора напряженности зависит только от расстояния r до центра сил О:  g = g(r).

Силовые линии – графическое изображение – касательная

Принцип суперпозиции (наложения полей)

Однородное - если его напряженность во всех точках одинаковаЦентральное - если во всех его точках векторы напряжённости

Слайд 10Напряженность элеткростатического поля – силовая характер-ка эл. поля и равна

силе, действ. на ед. полож. q, наход-ся в этом поле.

Не

зависит от массы

На q в эл. поле напряжен. Е действует сила Кулона

Напряженность элеткростатического поля – силовая характер-ка эл. поля и равна силе, действ. на ед. полож. q, наход-ся

Слайд 11Силов. линии поля Е проводят так, что касательная к ним

дает в каждой точке направление, а густота линий – величину

вектора

Эл. поле представляют графически силовыми линиями.

S

S

Е

А

C

ЕА > EC

Силов. линии поля Е проводят так, что касательная к ним дает в каждой точке направление, а густота

Слайд 12Силовые линии поля Е заряженных тел
СЛ поля Е точечного заряда.
Е
Е
Пол

Е в конденсаторе однородно
Силовые Линии поля Е начин-ся на +q

и заканч-ся на –q или уходят в ∞.

СЛ однородного поля Е парал-ны.

Силовые линии поля Е заряженных телСЛ поля Е точечного заряда.ЕЕПол Е в конденсаторе однородноСиловые Линии поля Е

Слайд 13Пусть поле Е создается несколькими q.
Поместим в т. А

+qПР
А
q1
q2
q3
F3
qпр
F1
F2
Принцип суперпозиции
Найдем Е в т. А.

Пусть поле Е создается несколькими q.Поместим в т. А  +qПРАq1q2q3F3qпрF1F2Принцип суперпозицииНайдем Е в т. А.

Слайд 14Напряжен. эл. поля Е от системы точеч. q равна векторной

сумме полей Еi, создаваемых в данной точке каждым из qi

в отдельности.

Принцип суперпоз. позволяет вычислять поле Е от любой системы q.
Если заряд q протяженный, то его разбивают на малые части dq и поле от них суммируют векторно.

Напряжен. эл. поля Е от системы точеч. q равна векторной сумме полей Еi, создаваемых в данной точке

Слайд 15c
Задача. Два одноименных заряда q1 и q2 нах-ся на расст.

а друг от друга. Найти Е в точке А, нах-ся

на расст. b от q1 и на расст. с от q2.

q1

Е2

a

Е1

E

q2

b

φ

φ

А

cЗадача. Два одноименных заряда q1 и q2 нах-ся на расст. а друг от друга. Найти Е в

Слайд 16Густота силовых линий обратно пропорциональна расстоянию
Для системы зарядов силовые линии

направлены от “+” заряда к отрицательному
S
Выходящие линии положительны,
входящие отрицательны
Чему

равно число силовых линий через произвольную площадку?
Густота силовых линий обратно пропорциональна расстояниюДля системы зарядов силовые линии направлены от “+” заряда к отрицательномуSВыходящие линии

Слайд 17Е однородно
Ф – поток вектора напряженности через площадку S
φ –

угол между E и n
[Ф] = (В/м)·м2 = [В∙м]
Е неоднородно

Е однородноФ – поток вектора напряженности через площадку Sφ – угол между E и n[Ф] = (В/м)·м2

Слайд 18Поверхность А1 окружает положительный заряд и поток здесь направлен наружу

Поверхность А2 – окружает отрицательный заряд, здесь поток направлен внутрь

Общий поток через поверхность А равен нулю
Поверхность А1 окружает положительный заряд и поток здесь направлен наружу Поверхность А2 – окружает отрицательный заряд, здесь

Слайд 19Не зависит от знака
Не зависит от формы

Не зависит от знакаНе зависит от формы

Слайд 20Для точечного заряда q, полный поток через любую замкнутую поверхность

S будет равен:


– если заряд расположен внутри замкнутой пов-ти

– если заряд расположен вне замкнутой пов-ти

этот результат не зависит от формы поверхности, и знак потока совпадает со знаком заряда

Для точечного заряда q, полный поток через любую замкнутую поверхность S будет равен:

Слайд 21Если внутри сферы много зарядов,
то q равно их

алгебр. сумме:
Теорема Гаусса
Поток вектора напряж-сти эл. поля Е через замкн.

пов-сть равен алгебр. сумме зарядов, нах-ся внутри этой поверх-ти, деленной на ε0.

Пример.Через какую замкн. поверхн. Ф=0?

Если внутри сферы много зарядов,  то q равно их алгебр. сумме:Теорема ГауссаПоток вектора напряж-сти эл. поля

Слайд 22Правило: Вокруг зар. тела проводят пов. Гаусса так, чтобы её

n были || или  E.
Специальная симметрия поля
Плоская
Цилиндрическая
Сферическая
Вычисление потока

вектора напряженности можно свести к простому умножению Е на площадь S или ее часть

Применение теоремы Гаусса

Правило: Вокруг зар. тела проводят пов. Гаусса так, чтобы её n были || или   E.Специальная

Слайд 23Поле Е заряж. ∞ плоскости
∞ плоскость заряжена с поверх. плотн.

σ = q /S. Силовые линии поля Е-?
Е
Пов-сть Гаусса?
Цилиндр,

 плоскости.

E не зависит от расстояния до плоскости

Поле Е заряж. ∞ плоскости∞ плоскость заряжена с поверх. плотн.  σ = q /S. Силовые линии

Слайд 24Е от двух разноименно заряж.∞ плоскостей
Поле Е от одной пл-сти
Вне

пл-стей:
Внутри пл-стей:
Поле Е внутри пластин однородно
График для одной пластины?

Е от двух разноименно заряж.∞ плоскостейПоле Е от одной пл-стиВне пл-стей: Внутри пл-стей:Поле Е внутри пластин однородноГрафик

Слайд 25Внутри сферы q=0
E = 0
при r1

расстояния
вне сферы
Пов. Гаусса – ?
Сфера!
Поле Е от полой равномерно заряж.

сферы

при r ≥ R

Внутри сферы q=0E = 0при r1

Слайд 26r
Е
R
Поле Е объемно заряж. шара
Шар рад. R равномерно зар. по

объему q =ρV, где ρ-объем. плотность заряда
(r ≥R)
(r

Сфера

В шаре

Внутри шара E  r

rЕRПоле Е объемно заряж. шараШар рад. R равномерно зар. по объему q =ρV, где ρ-объем. плотность заряда(r

Слайд 27Поле Е заряженной ∞ трубы (цилиндр)

∞ нить заряж. с линейной

плотностью
Силовые линии поля Е-?
Е
Пов. Гаусса?
Цилиндр вдоль нити.

Поле Е заряженной ∞ трубы (цилиндр)+τ∞ нить заряж. с линейной плотностью Силовые линии поля Е-?ЕПов. Гаусса?Цилиндр вдоль

Слайд 28Для тестов запоминаем Е зависит
Однородно заряженная пластина – не зависит

от расстояния
Две разноименно заряженные пластины – не зависит от расстояния
Полая

сфера – обратно зависит от квадрата расстояния – вне сферы
Шар – внутри шара- пропорционально расстоянию, вне - обратно пропорционально от квадрата расстояния
Цилиндр (труба) - вне цилиндра –обратно пропорционально расстояния
Для тестов запоминаем Е зависитОднородно заряженная пластина – не зависит от расстоянияДве разноименно заряженные пластины – не

Слайд 29Задача
Найти силу притяжения пластин плоского воздушного конденсатора, площадью S каждая.

Поверхн. плотность заряда пластин σ.


Е
Пластина –σ находится в поле

Е пластины +σ.

F

ЗадачаНайти силу притяжения пластин плоского воздушного конденсатора, площадью S каждая. Поверхн. плотность заряда пластин σ. +σ-σЕПластина –σ

Слайд 30Если q отпустить, то его П  ЕКИН
Опыт

:
Заряд +q, находясь на расст. r от –Q, обладает потенц.

энергией П.

Электростат. поле – потенциальное, а электростат. силы - консервативные

Аналог – поле тяготения Земли.

Q >> q

Если q отпустить, то его П    ЕКИНОпыт :Заряд +q, находясь на расст. r от

Слайд 31Может П быть хар-кой эл. поля?
Нет, т.к. П зависит от

q.
А П/q – может, т.к. от q не зависит
Потенциал φ

– энергетическая хар-ка эл. поля (скаляр)

Потенц. энергия. q в эл. поле с потенц. φ:

П=q∙φ

(Вольт)

φ эл. поля от точечного зар. q

Может П быть хар-кой эл. поля?Нет, т.к. П зависит от q.А П/q – может, т.к. от q

Слайд 32
r
П =0 и φ=0 при r = ∞,
+q
П =0 и

φ=0 при r = 0,
r
Нулевое значение П и φ
Зависит от

знаков q и Q (источник эл. поля)

Е


Е

если знаки Q и q разноименные.

если знаки Q и q одноименные.

П = max при r =∞

П = max при r =0

FкrП =0 и φ=0 при r = ∞,+qП =0 и φ=0 при r = 0,rНулевое значение П

Слайд 33Потенциал – физ. вел-на, численно равная работе FК по перемещению

ед.+q из данной точки поля в ∞.
Пr
П∞=0 при r =∞
Эл.

поле соверш. работу: Аr-∞= Пr - П∞
Потенциал – физ. вел-на, численно равная работе FК по перемещению ед.+q из данной точки поля в ∞.ПrП∞=0

Слайд 34Потенц. эл. поля от системы q равен алгебраической сумме φi

от каждого из qi.
Потенц. эл. поля от нескольких q:
Графически φ

эл. поля изобр-ся поверх-ностями равного φ или эквипотенциаль-ными поверх-ми
Потенц. эл. поля от системы q равен алгебраической сумме φi от каждого из qi.Потенц. эл. поля от

Слайд 35Для точеч. зар. Q:
Эквипотенц. пов-сти φ всегда 

силовым линиям вектора Е
Пов-сти с φ =const -это сферы рад.

r
Для точеч. зар. Q:Эквипотенц. пов-сти φ всегда    силовым линиям вектора ЕПов-сти с φ =const

Слайд 36Изображение эл. полей с помощью силовых линий и эквипот-ных пов-стей:
+
Е
φ
Точечный

источник
 заряженная плоскость

Изображение эл. полей с помощью силовых линий и эквипот-ных пов-стей:+ЕφТочечный источник заряженная плоскость

Слайд 37Раб. внешних сил по переносу q на bda: А=-q(φ1-φ2)=q(φ2-φ1). A0
A

эл. сил по переносу q на acb: А=q(φ1-φ2). A>0.
На q

действует F Кул.

c

d

А=q(φ1-φ2)

Знак работы?

А не зависит от фор-мы пути. Зависит только от φ1 и φ2

L

Раб. внешних сил по переносу q на bda: А=-q(φ1-φ2)=q(φ2-φ1). A0A

Слайд 38Работа по перемещ. q по замкнутой траектории L в эл.

поле равна нулю
А1-2 +(-А2-1) = 0
Электростат. поле – потенциальное
Работа

по замкнутой траектории L
Работа по перемещ. q по замкнутой траектории L в эл. поле равна нулюА1-2 +(-А2-1) = 0Электростат. поле

Слайд 39φ
х
F

Ех
φ+dφ
+Q
- grad - градиент потенц-ла, вектор, показывает быстроту изменения φ

вдоль оси х.
Вектор направлен в сторону убыли φ
Связь

между Е и φ

dA по перемещ-ю q в одномерном пр-ве

φхFdхЕхφ+dφ+Q- grad - градиент потенц-ла, вектор, показывает быстроту изменения φ вдоль оси х.Вектор   направлен в

Слайд 40Вычисление Δφ через Е эл. поля
Δφ поля от заряжен. ∞

плос-ти

φ1
φ2

линиям Е
Вычисление Δφ через Е эл. поляΔφ поля от заряжен. ∞ плос-ти +σφ1φ2

Слайд 41Δφ поля от 2-х (±) заряж ∞ плос-тей
φ1
φ2
E
d

х

Δφ поля от 2-х (±) заряж ∞ плос-тей φ1φ2Ed-σх

Слайд 42Δφ поля от полой заряжен. (+q) сферы
при r ≥R
и

E=0 при r < R.
φ на пов-сти сферы: r1

= R, r2 = ∞.

φ вне сферы: r1 > R, r2 = ∞

φ внутри сферы:

Δφ поля от полой заряжен. (+q) сферыпри r ≥Rи  E=0  при r < R.φ на

Слайд 43Δφ поля от зар. ∞ длинной нити
τ –линейная плотность q.
Е
φ2
φ1
r1
r2
Эквипотенц-ные

пов-сти зар. нити – цилиндры радиуса r.

Δφ поля от зар. ∞ длинной нитиτ –линейная плотность q.Еφ2φ1r1r2Эквипотенц-ные пов-сти зар. нити – цилиндры радиуса r.

Слайд 44Задача
Найти силу притяжения пластин плоского воздушного конденсатора, площадью S каждая.

Поверхн. плотность заряда пластин σ.


Е
Пластина –σ находится в поле

Е пластины +σ.

F

ЗадачаНайти силу притяжения пластин плоского воздушного конденсатора, площадью S каждая. Поверхн. плотность заряда пластин σ. +σ-σЕПластина –σ

Слайд 45Тест 1
Поле создано заряж. ∞ плоскостью с поверхн. плотностью –σ.

Указать направл-е grad φ и E в точке А.
1
4
3
2

Ответ:
grad

φ - 2

Е - 4

А

Тест 1Поле создано заряж. ∞ плоскостью с поверхн. плотностью –σ. Указать направл-е grad φ и E в

Слайд 46Тест 2
Указать эквипотенц-ую пов-сть эл. поля от точеч. q с

максимальным φ.
φ2
Е
φ1
1
2
r
φ2
Е
φ1
1
2
r
Ответ:
Для –q - φ2
Для +q - φ1

Тест 2Указать эквипотенц-ую пов-сть эл. поля от точеч. q с максимальным φ.φ2Еφ112rφ2Еφ112rОтвет:Для –q  - φ2Для +q

Слайд 47Эл. поле создано двумя ∞ парал. плос-ми, заряж. с поверхн.

плотнос-ю –σ  и +2σ. На рис. дана зависимость изменения потенц.

φ этого поля от координаты х вне и между пласт-ми.

Правильно отражает качественную зависимость проекции напряженности поля  Ех  на ось х график …

Тест2

Эл. поле создано двумя ∞ парал. плос-ми, заряж. с поверхн. плотнос-ю –σ  и +2σ. На рис. дана

Слайд 48Дано: φ(х)
х
Е
0

+2σ
Найти: Е(х)

Дано: φ(х) хЕ0-σ+2σНайти: Е(х)

Слайд 49Эл. поле создано двумя ∞ парал-ми плос-ми, зар. с поверхн.

плотн. +2σ и –σ. На рис. дана качеств. зависимость проекции

напряж. поля Ех от координаты х вне и между пласт-ми.

Правильно отражает характер изменения потенц. φ этого поля график …

Тест 3

Эл. поле создано двумя ∞ парал-ми плос-ми, зар. с поверхн. плотн. +2σ и –σ. На рис. дана

Слайд 50Дано: Ех(х)
Найти: φ(х)

Дано: Ех(х)Найти: φ(х)

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