АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона

Читайте также:
  1. B) Наличное бытие закона
  2. I. Случайные величины с дискретным законом распределения (т.е. у случайных величин конечное или счетное число значений)
  3. II закон Кирхгофа
  4. II. Законодательные акты Украины
  5. II. Законодательство об охране труда
  6. II.3. Закон как категория публичного права
  7. III. Государственный надзор и контроль за соблюдением законодательства об охране труда
  8. IX. У припущенні про розподіл ознаки по закону Пуассона обчислити теоретичні частоти, перевірити погодженість теоретичних і фактичних частот на основі критерію Ястремського.
  9. IX.3.Закономерности развития науки.
  10. V2: Законы постоянного тока
  11. V2: Законы сохранения в механике
  12. А 55. ЗАКОНОМІРНОСТІ ДІЇ КОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРІВ НА ЖИВІ ОРГАНІЗМИ

Курс физики

(Часть III-IV. Электродинамика. Оптика.

Краткий конспект лекций

Содержание

Основы электростатики.

1. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона.

2. Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля.

3. Принцип суперпозиции полей. Диполь.

4. Поток вектора электрического смещения. Теорема Гаусса.

5. Работа перемещения заряда в электростатическом поле. Потенциал поля. Разность потенциалов.

6. Связь между напряженностью и потенциалом.

7.Проводники и диэлектрики в электрическом поле.

8.Электроемкость. Конденсаторы.

9. Энергия электрического поля

Постоянный электрический ток.

10. Электрический ток и его характеристики.

11. Закон Ома для участка цепи.

12. Соединения проводников.

13. Закон Ома для цепи, содержащей ЭДС.

14. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля–Ленца.

15. Правила Кирхгофа для разветвленных цепей.

16. Преобразование соединения ″треугольник″ в эквивалентную ″звезду″.

17. Последовательное и параллельное соединение источников тока.

18.Электрический ток в металлах.

19. Электрический ток в полупроводниках.

20. Электрический ток в электролитах.

21. Электрический ток в газах.

Электромагнетизм

22. Магнитное взаимодействие токов.

23. Закон Био–Савара. Теорема о циркуляции.

24. Сила Лоренца.

25. Магнитное поле в веществе.

26. Электромагнитная индукция. Правило Ленца.

27. Самоиндукция. Энергия магнитного поля.

Оптика.

28. Основные законы оптики.

29. Тонкие линзы. Формула тонкой линзы. Построение изображений в линзах.

30. Волновая природа света. Интерференция света.

31. Принцип Гюйгенса – Френеля. Дифракция в параллельных лучах.

32. Поляризация света.

33. Взаимодействие света с веществом.

 

Основы электростатики.

Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона.

Все тела в природе способны электризоваться, то есть приобретать электрический заряд. В природе существуют частицы с электрическими зарядами противоположных знаков. Заряд электрона считают отрицательным, а заряд протона – элементарной частицы, которая входит в состав ядра атома, – положительным. Большинство тел электрически нейтрально; число электронов в них равно числу протонов. Если нарушить электрическую нейтральность тела, то оно становится наэлектризованным (заряженным). При взаимодействии одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются.

Макроскопическому телу можно сообщить заряд любого знака. Этот процесс называется электризацией. Существуют разные способы электризации тел в частности, это можно осуществить путем трения тел друг о друга (электризация трением). Известно, что наэлектризованные эбонитовая и стеклянная палочки обладают различным видом зарядов. Условились считать заряд, появляющийся при электризации трением на эбонитовой палочке или янтаре отрицательным, а на стеклянной палочке – положительным.

Электризацию тел объясняют переносом электронов с одного вещества на другое. Наружные электроны атомов вещества часто очень слабо привязаны к своему ядру и при трении, могут переходить от одного вещества к другому. Тело, получившее избыток электронов, заряжается отрицательно. Тело, потерявшее электроны – положительно.

ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ ЗАРЯДЫ ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ ЗАРЯДЫ
Шерсть, мех Янтарь, смолы, сургуч, воск, сера, резина, пластмассы
Стекло, горный хрусталь, драгоценные камни Шелк, бумага

Кроме электризации трением, существует также и электризация индукцией.

Электризацию индукцией можно объяснить на основе микроструктуры вещества. В металлах, которые относятся к классу проводников, – веществ, хорошо проводящих электрический ток, – имеются свободные электроны, которые могут свободно двигаться. Когда к незаряженному металлическому шару подносят заряженное тело, электроны сдвигаются либо к подносимому заряженному телу, либо от него, в зависимости от знака его заряда. В других веществах, таких как пластмасса или резина, относящихся к классу изоляторов, ни положительные, ни отрицательные заряды не могут свободно перемещаться. Но, когда заряженное, например, положительно, тело подносят к пластмассовому стержню, конфигурация молекул стержня искажается таким образом, что его поверхность, обращенная к заряженному телу, окажется заряженной отрицательно, и наоборот.

Для обнаружения наэлектризованных тел служат специальные приборы – электроскопы. Внешний вид прибора приведен на рис. Цилиндрический корпус (1) закрыт стеклом (2). Внутрь прибора вставлен металлический стержень (3) с легкоподвижными лепестками или стрелкой (4). От металлического корпуса прибора стержень отделен пластмассовой втулкой (5). При соприкосновении заряженного тела со стержнем электроскопа электрические заряды одного знака распределяются по стержню и стрелке. Силы электрического отталкивания вызывают поворот стрелки на некоторый угол, по которому можно судить о заряде, переданном стержню электрометра.

Электрический заряд обладает свойством дискретности – при электризации электрический заряд изменяется на строго определенное значение, равное или кратное минимальному количеству электричества, называемому элементарным электрическим зарядом.

Наименьшая по массе стабильная частица, обладающая элементарным электрическим отрицательным зарядом, называется электроном. Заряд электрона е =-1,6×10-19 Кл. Масса электрона те = 9,11×10–31 кг. Заряд протона положителен и по модулю равен заряду электрона, его масса тр = 1,67×10–27 кг. Заряд тела, состоящего из N заряженных частиц, кратен целым значениям заряда электрона: q=±Ne. Заряд электрона впервые был измерен Р.Э.Милликеном в 1909 г. Дробных зарядов в свободном состоянии не существует.

Опытным путем был установлен фундаментальный закон природы – закон сохранения электрического заряда: алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы остается неизменной, какие бы процессы не происходили внутри этой системы.

Единица заряда – кулон (Кл).

Основным законом электростатики является закон взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов. Закон был экспериментально установлен французским физиком Ш. О. Кулоном в 1785 г.: сила электрического взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами, находящихся в вакууме, пропорциональна произведению зарядов q 1 и q 2 и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними:


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)