Законы постоянного тока
|
Скачать 71.33 Kb.
|
| Уважаемый участник ГИП «Школа предолимпиадной подготовки»! Я рада приветствовать вас на наших занятиях. В этом учебном году будут рассмотрены темы: Электростатика, Законы постоянного тока, Магнитные явления, Электромагнитные явления, Оптика, Квантовая физика. С уважением Ирина Станиславовна. Дополнительную информацию по данному вопросу вы можете найти на сайтах www.school-collection.edu.ru, http://elementy.ru/posters/spectrum/light, http://www.omc-class.ru.
Существует два вида электрических зарядов: положительные и отрицательные. Положительные (+) принято называть заряд, который приобретает стекло при трении о натуральный шелк или кожу. Отрицательным (-) принято называть заряд, который приобретает янтарь, плексиглас (оргстекло) при трении о шерсть. Заряды одного знака(одноименные) отталкиваются друг от друга, заряды разных знаков (разноименные) притягиваются(рис.2).Элементарный заряд – минимальная порция заряда, которая может преносится с одного тела на другое. Обзначается буквой e и равен 1,6·1019Кл. Сохранени числа протон и электронов на соприкасающихся телах объясняет подтверждающийся опыт закон сохранения заряда: в электрически замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов не меняется: q1 + q 2 + … + qn = q1´+ q2´+ … + qn´, где qn и qn´ - заряды n-го тела системы до и после взаимодействия его с другими телами системы. Закон Кулона. Модкль силы взаимодействия F1,2 между неподвижными точечными электрическими зарядами q1 и q 2 в вакууме пропорцианален произведению модулей этих зарядов и обратно пропорцианален квадрату расстояния R между ними: F=  Где R=1/4πE 0 = 9· 109 H· M2/Kл2 – коэффициент пропорциональности, E 0 = 8,85· 10-12 Кл2 / (H · М) - электрическая постоянная. В электородинамике рассматриваются разные модели протяженных тел:проводник, диэлектрик, диполь, и т. д. Проводники. В них заряды начинаю перемещаться под действием сколь угодно слабого электрического поля. Диэлектрики. Под действием больших сил заряды в них смещаются лишь на малое, не превышающее размер атома относительно своего положения равновесия. Электрическое поле и его напряженность. Фарадей дал следующее объяснение взаимодествию электрических зарядов: каждый заряд создает вокруг себя электрическое поле, которое действует на другой заряд. Таким образом, поле поле возникло как посредник между взаимодействующими зарядами. Напряженность электрического поля – физическая векторная величина E, равная отношению силыF, действующей на пробный точечный заряд q, и самим зарядом: или F=Eq; E =F/q.  Напряженность поля, созданного электрическим зарядом:  Силовые линии электрического поля.  Пинцип суперпозиции полей. Если в данной точке пространства электрическое поле создается несколькими зарядами – источниками поля, например их число рвно N, то суммарная напряженность поля равна векторной сумме напряженности полей, созданным каждым зарядом источником: E =E1 +E2+…+EN . Разность потенциалов, напряжение. Коэффициент пропорциональности между работой поля и зарядом называется разностью потенциалов: ∆ Он определяется только начальным и конечным положениями пробного заряда в пространстве.   Плоский конденсатор и его электороемкость. Обычный конденсатор - это устройство из двух изолированных проводников, которые называются пластинами или обкладками. Рассотяние между пластинами много меньше их собственных размеров, и они несут на себе равные по модулю электрические заряды противоположных знаков. В этом случае модуль заряда q каждой из пластин называют зарядом конденсатора.  Величина, равная отношению заряда конденсатора к разности потенциалов между его пластинами, называется электрической ёмкостью конденсатора: C = q /U. Электрическая емкость обозначается буквой С, выражается в фарадах(Ф). Для плоского конденсатора она равна: С=έέos\d, Электрическая емкость определяется только геометрией пластин, расстоянием между ними и средй между пластинами. Энергия кондинсатора:  Соединения конденсаторов: Для параллельного соединения емкость батарей равна: Cбат =С1+С2+.. Последовательное соединение:  Примеры решения задач: Задача №1. Напряженность электрического поля измеряют с помошьюпробного заряда qП .Если величину пробного заряда уменьшить в nраз, то модуль напряженности измеряемого поля
Ответ: Значение напряженности поля не зависит от напряженного заряда, следовательно, не изменится. Задача№2. Пылинка, имеющая положительный заряд 10-11 Кл и массу 10-6 кг, влетела в однородное электрическое поле вдоль его силовых линий с начальной скоростью 0,1 м/с и преместилась на расстояние 4 см. Какой стала скорость пылинки, если напряженность поля 105 В/м? РЕШЕНИЕ: A  =qU, U=E d, следовательно:A=q E d (1), так как кинетическая энергия частицы изменяется, под действием поля, то А=mv2\2 -mvo2\2(2).Приравнивая (1) и (2) найдем значение скорости 0,3м\с.Задача №3. На рисунке изображен Вектор напряженности E электрического поля в точке С; поле создано  двумя точечными зарядами qА и qВ. Чему примерно равен заряд qВ,если зарядqА равен +1 мк Кл?
Решение: Соединим заряд А и В с точкой С, расстояния одинаковые. Проведем Еа и Ев, Еа в 2 раза больше, чем Ев, следовательно заряд qв в 2 раза больше чем заряд qа. Ответ: +2мкКл. Задача №4. Как изменится емкость плоского воздушного конденсатора, если площадь обкладок увеличилась в 2 раза, а расстояние между ними уменьшилось в 2 раза?
Решение: С=έέos\d, при увеличении площади в 2 раза и уменьшении d раза емкость увеличится в 4 раза Задача №5. В двух вершинах (точках 1и2) Равностороннего треугольника со стороной L(см. рисунок) п   омещены заряды q -2q. Каковы -2 q 1направление и модуль вектора L 3 н    апряженности электрического поля в точке 3, являющейся третьей вершиной этого треугольника? +q L Известно, что точечный зарядq 2 Создает на расстоянии L электрическое поле напряженностью E= 10мВ/м. Элементы ответа:
 Задача №6. Конденсатор состоит из двух неподвижных, вертикально рассоложенных, длинных(L),параллельных, разноименных, заряженных пластин. Пластины расположены на расстоянииd=5 см друг от друга. Напряженность поля в нутрии конденсатора равна E= 104 В/м. Между пластина на равном расстоянии от них помещен шарик с разрядом q=10-5Кл и массой m =20г. После того как шарик отпустили, он падать и ударятся об одну из пластин. Насколько уменьшится высота шарика ∆h к моменту его удара? Элементы ответа:   Задача№7. Отрицательно заряженная пластина, создающее вертикально направленное однородное электрическое поле напряженностью E=104 В/м, укреплена на горизонтальной плоскости. На нее с высоты h=10 см падает шарик массой m = 20 г., имеющий положительный заряд q=10-5Кл. Какой импульс шарик передает при абсолютно упругом ударе с ней? Элементы ответа:  Задачи для самостоятельного решения: Задача № 1На рисунке изображен вектор напряженности электрического поля в точке C; поле создано двумя точечными зарядами qА и qВ. Чему равен заряд qВ, если заряд qА равен +1 мк Кл?   Задача № 2Чему равна масса частицы, имеющей заряд 2 нКл, которая переместится на расстояние 0,45 м по горизонтали за время 3с в однородном горизонтальном электрическом поле напряженностью 50 В/м, если начальная скорость частицы равна нулю? Ответ выразите в миллиграммах (мг). Задача № 3На рисунке показана схема устройства для предварительного отбора заряженных частиц для последующего детального исследования. Устройство представляет собой конденсатор, пластины которого изогнуты дугой радиуса R=50см. Предположим, что в промежуток между обкладками конденсатора из источника заряженных частиц (и. ч.) влетают ионы с зарядом –e, как показано на рисунке. Напряженность электрического поля в конденсаторе по модулю равна 50 кв\м. скорость ионов 2*105 м/с. Ионы с каким значением массы пролетят сквозь конденсатор, не коснувшись его пластин? Считать, что расстояние между обкладками конденсатора мало, напряженность электрического поля в конденсаторе всюду одинаково по модулю, а вне конденсатора электрическое поле отсутствует. Влиянием силы тяжести пренебречь.  (рисунок) Задача № 4. Расстояние между двумя точечными электрическими зарядами уменьшили в 3 раза, величину одного из зарядов также уменьшили в 3 раза. Сила электрического взаимодействия между ними 1) увеличилась в 3 раза 3) Уменьшилась в 27 раз 2) уменьшилась в 3 раза 4) Не изменилась |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка: 
