Наша школаУченикуУчителюШкольные новости

   


11 класс

Материалы к зачету по теме "Электростатика"

1. Самым распространенным состоянием вещества во Вселенной является плазма — газ, состоящий из электрически заряженных частиц.

2. Различают два вида электрических зарядов: положительные и отрицательные. Носителями положительных зарядов являются протоны — частицы, входящие в состав атомных ядер, а носителями отрицательных зарядов — электроны, частицы, образу­ющие оболочки атомов. По модулю заряд протона равен заряду электрона. Такой заряд называют элементарным.

3. В обычном состоянии атом электрически нейтрален, так как число протонов в его ядре равно числу электронов в оболочке. В ряде физических процессов, например в процессе трения, атомы могут терять свои внешние электроны или присоединять лишние. Тогда образуются положительно или отрицательно заряженные ионы. Появление на поверхности тела ионов называют электризацией тела. В этом случае говорят, что телу сообщен макроскопический заряд.

4. Электрические заряды выражают в кулонах (Кл). Единица заряда названа по имени французского ученого Шарля Кулона, который в 1785 г. открыл закон взаимодействия зарядов.

Одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются силой, пропорциональной произведению этих зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними:

где коэффициент пропорциональности
ε0 – электрическая постоянная, ε – диэлектрическая проницаемость вещества

5. Электрические заряды взаимодействуют посредством электрического поля. Силовой характеристикой этого поля является вектор напряженности . По модулю напряженность поля в некоторой точке равна силе, действующей на заряд, отнесенной к заряду, находящемуся в данной точке:

.

6. Электрические поля принято изображать графически в виде линий напряженности. В каждой точке такой линии вектор напряженности направлен по касательной к ней. Условились считать, что линии напряженности начинаются на поверхности положительного заряда и кончаются на поверхности отрицательного

7. Поле, во всех точках которого напряженность имеет одно и то же значение, называют однородным. Однородное поле создает равномерно заряженная плоскость.

8. Работа при перемещении заряда в электрическом поле не зависит от формы пути, а зависит только от начального и конечного положений заряда. Если расстояние между начальным и конечным положениями заряда равно d , то работа

9. Энергетической характеристикой электрического поля в любой его точке служит скалярная величина — потенциал φ . Разность потенциалов Δφ двух точек поля называют напряжением:

Связь напряженности электрического поля с напряжением между двумя его точками:

Из последних формул следует, что и
Напряжение выражают в вольтах (В):    

10. По электрическим свойствам вещество можно разделить на две группы: проводники и диэлектрики. В первую группу входят металлы, электролиты. Во вторую группу входят стекло, керосин, пластмассы, резина и т. д.
В проводниках много свободно перемещающихся электрических зарядов, а в диэлектриках таких зарядов нет.
В электрическом поле проводники и диэлектрики ведут себя по-разному. В проводниках напряженность поля равна нулю, в то время как в диэлектриках она отлична от нуля и уменьшается в ε раз.
Величину ε называют диэлектрической проницаемостью диэлектрика, и для каждого конкретного диэлектрика определяют экспериментально.
В электрическом поле на противоположных концах диэлектрика образуется поверхностный заряд. Такое явление называют поляризацией.

11. Любой проводник можно характеризовать электроемкостью, определяемой отношением заряда проводника к его потенциалу:

.

Электроемкость измеряется в фарадах (Ф), (названа в честь Майкла Фарадея). Система, состоящая из двух проводников, разделенных слоем диэлектрика, представляет собой конденсатор — накопитель электрических зарядов. Электроемкость плоского конденсатора вычисляется по формуле:

.

где Sплощадь одного из проводников (обкладки), a dтолщина слоя диэлектрика и зазора между проводниками (обкладками).

12. Заряженный конденсатор обладает энергией:

.

13. Объемная плотность энергии электрического поля:

.


Физика вернуться на страницу "Физика"
вверх
вверх

 

 


© Александр Коваль
2004-2016
Яндекс.Метрика