Elektrostatika

50 %
50 %
Information about Elektrostatika
Entertainment

Published on October 18, 2008

Author: mrgreen

Source: authorstream.com

Slide1:  Фактът на съществуване на електрични заряди и тяхното взаимодействие е един от фундаменталните в нашата Вселена. Ефектите на електричното взаимодействие са най-разнообразни. Познавате мног явления, които са примери за такова взаимодействие: виждали сте електрична иска, мълния; изпитвали сте проявите на статично електричествопо дрехите си: правили сте опити с тела, наелектризирани чрез натриване с плат или кожа; може би знаете, че фокусирането и настройването на образа  в телевизорната тръба се основава на действието на електрични сили върху сноп от електрони. Електричен заряд. :  Електричен заряд. Източници на електричното взимодействие са електричните заряди. Известно ви е, че в структурата веществото има положитекни и отрцателни заряди. Носители на положителен заряд са протоните, а на отрицателен - електроните. В атомното ядро освен протони има и частици без заряд - неутрони. Атомът съдържа еднакъв брой протони и електрони, и като цяло е електронеутрален. Електрически неутрално е и всяко тяло, в което броят на протоните е равен на броя на електроните. При определени външни въздействия балансът между положитекните и отрицателните заряди в едно тяло може да се наруши. Например при допир или триене на две разнородни тела става пренасяне на електрони от едното към другото тяло. Тялото, приело електрони, има излишък на отрицателни заряди в сравнение с неутралното си състояние. За такова тяло казваме, че има повече положителни заряди, отколкото отрицателни. За такова тяло казваме, че има положителен заряд. В наелектризираните тела има някакъв брой некомпенсирани заряди. Големината на електричния заряд на едно тяло се определя от броя на некомпенсираните заряди в него. Опитно големината и знакът на заряда на дадено тяло могатда се установят с помощта на електроскоп или с по-прецизния уред - електрометър. Електричния заряд е количествена характеристика на наелектризираните тела и на такива частици, като електрона и протона, които участват в електричното взаимодействие. Като физична величина зарядът се означава с q и се измерва в кулони (C). Свойстава на електричния заряд. :  Свойстава на електричния заряд. Електричния заряд има няколко основни свойства, които са опитно установени. Първото основно свойство на електричния заряд е, че съществува в два вида, които са наречени положителни и отрицателни заряди. Частиците и телата или имат заряд и той е положителен или отрицателен, или нямат заряд. Нашата Вселена съществува, като дпбре балансирана смес от положителни и отрцателни заряди. отблъскват, а разноименните се привличат. Зарядите си взаимодействат от растояние. Когато си взаимодействат неподвижни един спрямо друг заряди, говорим за електростатично взаимодействие. Експериментално е установено, че в природата електричните заряди са винаги кратни на един най-малък електричен заряд с големина, равна на големината на заряда на електрона. Нарича се елементарен електричен заряд. Елементарния електричен заряд на 1,602.10-19 С. Всеки друг заряд или е равен на него, или е цяло число пъти по-голям. Ако е е зарядът на електрона, то всеки друг заряд ще има стойност q = ne, където n = +1, +2, +3 и т.н. Забележителен е фактът, че протонът, както и практически всички заредени елементарни частици, имат същия по големина заряд е. Този факт е установен с много голяма точност, мо все още не е обяснен. Приемаме го, като природен закон. Много важно свойство на електричния заряд е, че той се запазва.  Според закона за запазване на електричния заряд пълния електричен заряд на една затворена система не се променя с времето. Пълния заряд е алгебрична сума от положителните и отрицателните заряди в системата. При електричното взаимодействие на телата може да става преразпределение на заряди, но пълния заряд остава същия. Законът за запазване на електричния заряд е опитно установен и досега всички наблюдения без изключение го подкрепят. Проводници и изолатори. :  Проводници и изолатори. Отдавна е известно, че в зависимост от електричните си свойства едни вещества се определят, като проводници, а други като изолатори. Типични представители на проводниците са металите. Изолаторите са например стъклото, каучукът, пластмасите. Според представите ни за строежа на веществото в проводниците има свободни електрични заряди, които могат да се придвижват в целия обем на тялото. В металите част от електроните са отделени от атомите и се движат между тях. Това са свободните електрони в структурата на металите. В изолаторите практически няма свободни заряди. Елктроните им са достатъчно здраво свързани в атомите и не могат да ги напуснат. Има и друга група вещества , между които силиций, германий, въглерод, наречени полупроводници. Те могат да изменят електропроводимостта си в широки граници в зависимост от температурата и някои други фактори.  Приложения на електричното взаимодействие. :  Приложения на електричното взаимодействие. Технологията за печат в ксеросите и лазарните принтери, наречена фотостатично копиране, използва електрични заряди, сухо мастило (тонер) и светлина. Типичния ксеокс има метален барабан със селеново покритие. (Селенът е полупроводник с фотопроводимост - на тъмно е лош проводник, но при осветяване електропроводимостта му нараства.) Последователните етапи на фотостатичното копиране могат да се видят на. Най-напред селеновия слой равномерно се наелектрилизира с поожителен заряд. После върху него се проектира изибражението на оригинала, получено при осветяването му. (Светлината насочена към листа, който се копира, се отразява от белите му части, преминава през лещи и се фокусира върху селеновото покритие.) На местата, където попада светлина, селеновият слой става проводящ и зарядите от повърхността се отвеждат върху металния барабан. Остават заредени неосветените места, а те съотвестват на тъмните на оригиналното изображение. Когато барабанът се завърти през тонера, частиците на тонера, които са отрицателно наелектризирани, се привличат и задържат от положително заредените области на селеновия слой. После лист хартия, зареден положително, се притиска към барабана и тонерът се прехвърля върху хартията. При промишлено боядисване на мвтални повърхности се използва привличането на разноименни заряди . Металните части се наелектризират отрицателно. Пистолетът, с който се нанася боята, положително наелектризиран. Разпръскваните от пистолета капчици боя се наелектризират със същия знак и се насочват към отрицателно заредените повърхности, като полепват върху тях. За отстраняване на саждите от дима, изхвърлян от ТЕЦ, се използват електрофилтри, които се състоят от метална мрежа, заредена отрицателно, и положително заредени плочи. При преминаване през мрежата саждите се наелектризират отрицателн, след което се привличат от плочите и полепват по тях Точков заряд. :  Точков заряд. Законът на Кулон описва количественото взаимодействие на неподвижни точкови заряди. Във физиката точков заряд е модел на заредено тяло, което електрически взаимодейства така, като че ли зарядът му е съсредоточен в една точка. Можем да използва-ме този модел за заредени тела е пренебрежимо малки размери спрямо разтоянията, на които си взаимодействат. Всички опити с електрични заряди показват, че големината на силата, с която си взаимодей-стват два заряда, зависи както от големината на зарядите, така и от разтоянието между тях. Точната зависимост за силата на електростатичното взаимодействие е установена от френ-ския физик Шарл Кулон през 1785 г. Опити на Кулон. :  Опити на Кулон. За провеждане на опитите си Кулон конструира специална везна. Простата схема на дава представа за действието на Кулоновата везна. На тънка еластична е окачена изолорана пръчка, разположена хоризонтално. Металното топче В в единия й край е наелектризирано, а топчето С е за баланс. На известно разтояние от В се поставя неподвижно закрепено топче А със същия заряд както топчето В. Силата, с която А действа на В, завърта пръчката и тя заема ново положение, при което нишката се усуква. Така по ъгъла на усукване се измерва големината на електричната сила. В опитите си Кулон измерва електричната сила при различни разтояния между топчетата с еднакъв заряд. За да може да измери силата при различна големина на заряда, той използва прост остроумен начин за промяна на заряда, като го разделя на равни части: а) Две еднакви метални топчета, от които само едното е наелектризирано и има заряд q. б) При допир некомпенсираните заряди се разпределят по равно между двете топчета. в) При раздалечажането на топчетата всяко от тях има заряд q/2. Ако процедурата се повтори, запо-чвайки от заряд q/2, ще се получи зарад q/4 и т.н. Закон на Кулон. :  Закон на Кулон. В резултат на изследванията на Кулон е формулиран закон, носещ неговото име - закон на Кулон. Големината на силата, с която си взаимодействат две неподвижни точкови заряда, е правопропорционална на произведението от големините на заядите и обратнопропорционална на квадрата на разтоянието между тях: F = k *((q1*q2)/r) В уравнението q1 и q2 са големините на двата заряда, r е разтоянието между тях, k коефицент на пропорционалност. (Когато двете тела са сфери с равномерно разпределение на зарядите, r е разтоянието между центровете им.) Стойността на k зависи от избора на измерителните единици и от средата, в която си взаимодействат зарядите. Ако силата се мери в нютони (N), разтоянието в метри (m), а зарядът в кулони (C) и взаимодействието е във вакуум (или въздух), k = 9.109 N.m2/C2. Съгласно третия принцип на Нютон върху всеки от двата взаимодействащи си заряда действа еднаква по големина сила |F2.1| = |F1,2|. В зависимост от знака на зарядите силите, определени от уравнението, са сили на привличане или отблъскване. Тези сили действат винаги по направление на линията, свързваща точковите заряди. Установено е като експериментален факт, че силата, с която си взаимодействат два точкови заряда, не зависи от присъствието на други заряди. Електрично поле :  Електрично поле Вече знаем как чрез закона на Кулон да определяме силата, с която два заряда се взаимодействат от дадено разтояние ( F = k * ((q1*q2/r2)) ). Нека фиксираме положението на единия заряд (q) в дадена точка, а един друг заряд (q0) да поставяме в различни точки около първия. Във всяка точка втория заряд ще изпитва действието на сила, обратнооропорционална на квадрата на разтоянието между двата заряда ( F ~ (1/r2) ). Ако изберем знака на зарядите, можем да начертаем посоката на силите в различните точки, като помним, че силите са по направление на линията, свързваща зарядите. Опитите показват, че във всяка точка около един неподвижен заряд действа определена електрична сила върху всеки друг заряд, поставен в тази точка. Казваме, че електричния заряд създава в пространството електрично поле. Източниците не електрично поле са електричните заряди. Полето, създадено от неподвижни заряди, се нарича елек-трично поле. Полето се проявява чрез силовото си действие. Наличието на електрично поле в пространството се открива по действието на елктрична сила върху всеки заряд, поставян в различни точки на това пространство. Влиянието но полето в различни точки можеда се изследва с така наречения пробен заряд q0 - малък положителен заряд.  Интензитет на електричното поле. :  Интензитет на електричното поле. Във всяка точка електричното поле се характеризира с една величина, наречена интензитет на полето. Интензитетът Е на електричното поле в дадена точка се определя по формулата: E = F / q, където F е големината на електричната сила, действаща върху заряда q, поставен в тази точка. Единицата за интензитет в SI се поличава от горнат формула, като изразим силата в нютони (N) и заряда в кулони (C): [E] = N / C (нютон на кулон). Подобно на силата, интензитетът е физична величина, която освен големина има и посока. За посока на интензитета Е в една точка се приема посоката на силата F, с която полето действа в тази точка на положителен заряд. Като знаем какъв е интензитета в дадена точка на електричното поле, ние можем да пред-скажем каква електрична сила ще действа на всеки заряд, поставен в тази точка. Ако Е е интензитетаб т. М на едно електрично поле, то то на произволен заряд q1, поставен в тази точка, ще действа сила с големина F = q1*E. Посоката на силата F и на интензитета E съвпадат, ако зарядът q1, е положителен. В същата полето ще действа на отрицателен зарад (-q1) със сила в посока, обратна на посоката на интензитета. Интензитет на електрично поле на един точков зарад. :  Интензитет на електрично поле на един точков зарад. Интензитетът е величина, с която характеризираме различните точки на едно електрично поле. При даден източник на полето Е може да се пресмята за всяка точка, която ни интересува. Най-прост е случая, когато изто-чник на полето е един точков заряд. Нека q е точковия заряд, създаващ полето. На разтояние r от него една точка има интензитет с големина: Е = k * (q / r2). Изразът се получава, като в (E = F / q) F се замести със силата на закона на Кулон. Вижда се, че Е зависи само от заряда, създаващ полето, и от положението на точката. Силови линии. :  Силови линии. За да създаде нагледна представа за електричното поле, то се изобразява графично чрез линии с определени свойства. Това са силовите линии. Те се прекарват така, че да показват посоката на силата, действаща на положителен заряд в различните точки на полето, което означава, че те покозват и посоката на интензитета във всяка точка. . Картината на силожите линии може да ни даде информация не само за посоката, но и за големината на интензитета в различни области на полето. Прието е силожите линии дасе прекарват така, че броят им през единица площ, перпендикулярна на направлението на интензитета, да е пропорционален на големината на интензитета. По гъстата на линиите в различните области на полето можем да се ориентираме за големината на интензитета. Ако в една област на пространството има повече от един заряд, картината на силовите линии е по-сложна. Интересно е полето между две успоредни, противоположно заредени пластини на малко разстояние една от друга. Силовите линии на такова поле са успоредни и навсякъде броят им през единица площ е един и същ. Такова поле се нарича еднородно (хомогенно). Интензитетът на еднородното поле е еднакъв за всички точки на полето. Описанието на електростатичното поле чрез силовите линии се опира на свойствата на тези линии. Обобщено те могат да се формулират така: 1. Посоката на силовата линия през една точка съвпада с посоката на интензитета в тази точка. 2. Силовите линии започват винаги от положителните заряди и завършват върху отрицателните. 3. Броят на силовите линии, които пресичат пенпендикулярно единица площ, е пропор-ционален на големината на интензитета.   4. Силовите линии не се пресичат. Енергичен подход към електричните явления. :  Енергичен подход към електричните явления. Досега за описание на електричното взаимодействие използвахме полето и силите, чрез които то се проявява. Има и друг подход, който ни разкрива друга впечатляваща страна на това взаимодействие - електричното поле може да извършва работа, да предава енергия. Енергичният подход към електричните явлвния позволява да се видят тези в нова светлина, да се обобщи законът за запазване на енергията, а също да се намерят по-прости решения на редица задачи. Потенциална енергия на точков заряд в еднородно електрично поле. :  Потенциална енергия на точков заряд в еднородно електрично поле. Ако до положително заредената плоча, се внесе положителен точков заряд q, електричната сило ще го премества към отрицателната плоча. При пренасянето на заряда от положителната до отрцателната плоча електричната сила върши определена работа А. Извършването на работа изменя положението на заряда в електричното поле, а с това се променя потенциалната му енергия. Подобен е случаят, разглеждан в механиката, когато едно тяло променя положението си спрямо Земята. Тогава казваме, че се променя гравитационната потенциална енергия. Нека означим потенциалната енергия на зарядав разглежданите две точки съотверно с WM и WN. Изменението на потенциалната енергия Нека означим потенциалната енергия на зарядав разглежданите две точки съотверно с WM и WN. Изменението на потенциалната енергия W=Wn - Wm е равно по големина, но с обратен знак, на работата на пренасяне на заряда q между точките M и N: W = WN - WM = -A (Работата на електричната сила ускорява заряда, кинетичната му енергия нараства, а потенциалната намалява съгласно закона за запазването на енергията. В точка N зарядът има по-малко потенциална енергия от тази в точка М: WN < WM, следователно WN - WM < 0) Потенциал.:  Потенциал. Във всяка точка полето може да се характеризира с потенциалната енергия на единица заряд. Ако в някаква точка М заряд с големина q има потенциална енергия WM, то величината ¥M = WM / q е електричния потенциал на тази точка. Разликата в потенциалите на две точки в електричното поле ^¥ = ¥N - ¥M се нарича потенциалната разлика или напрежение (U) между тези точки. Потенциалната разлика между две точки се определя от работата за пренасяне на единица положителен заряд от едната до другата точка: ^¥ = ¥N - ¥M = -A / -q Този израз се получава от втората формула за потенциалаи уравнение от първата формула: ^¥ = ¥N - ¥M = (WN / q) - (WM / q) = (1 / q) * (WN - WM) = -A / -q Ако работата се измерва в (J), а зарядът в кулони (C), потенциалната разлика се измерва във волтове (V). 1V = 1 J / 1C Реално ние можем да измерваме само потенциалната разлика (напрежението) между две точки. За да определим потенциала ¥ в една точка, трябва да изберем друга точка, за която да приемем, че има потенциал нула. Точкта с нулев потенциал може да се избере произволно, но след като е избрана, потенциалът във всяка друга точка се измерва спрямо нея. В практиката е удобрено да се пиреме, че електричния потенциял на Земята или на проводник, свързан с нея, е нула. Тогава стойностите на потенциала в коя да е друга точка ще се определят спрямо Земята. Например, когато казваме, че потенциалът на една точка е 100 V, имаме предвид, че потенциалната разлика между тази точка и Земята е 100 V. В някои други случаи е удобно да се приеме, че нула е потенциалът на точка в безкрайност.  Електричният потенциал е енергетичната характеристика на полето. Ако знаем разликата в потенциалите на две точки, можем да предскажем как ще се измени потенциалната енергия на един заряд q при преместването му от една точка до друга. Приложения. :  Приложения. Възможността да се променя енергията на електрични заряди при тяхното преместване в електрично поле се използва практически. Чрез подходящо избрано напрежение между две точки на електричното поле могат да бъдат ускорявани различни заредени частици, като електрони, протони, йони. С електрични полета може не само да се ускоряват, но и да се управляват снопове заредени частици. На пример 1 е показана схемата на най-прост тип електроннолъчева тръба. Това е електронен прибор, който се използва в осцилографите, телевизорите, компютърните монитори. Приципът на дейстеие е следния: тесен сноп електрони се ускорява във вакъъм от електрично поле в така наречения електронен прожектор (P), като ускоряващо напрежение може да бъде от 5000 до 50 000 V. Там, където електроните попадат върху екрана, се наблюдава светеща точка (екранът е покрит с луминесциращо вещество). Електронният сноп се управлява с две двойки заредени пластинки, които създават електрични полета за хоризонтално и вертикално отклоняване. Като се изменя напрежението между управляващите пластинки, електронния сноп се насочва към различни точки от екрана и светещата точка се движи в зависимост от характера на подадения електричен сигнал. Неразреден проводник в електростатично поле. :  Неразреден проводник в електростатично поле. Нека разгледаме случая, когато неразреден проводник е внесен в електростатично поле. Ще потърсим отговор на два взаимносвързани въпроса: 1) какви промени настъпват в проводника под действие на полето и 2) как присъствието на проводника променя полето (характеристиките му) в дадена област. За простота избираме еднородно електрично поле, а проводникът е от най-често използваните - метален. За металните проводници е характерно, че имат в структурата си свободни електрони. При поставяне на проводника в електрично поле неговите заряди ще изпитват действието на електрична сила. Електричните сили, проложени към свободните електрони, предизвикват тяхното преместване в определена посока. При даден интензите Е0 на еднородно поле силата, действаща на отрицателен заряд, е с посока, обратна на интензитета. В резултат електроните се изтегляд към лявата част на проводника. В дясната част остават некомпенсирани положителни заряди. Разделените по този начин заради създават допълнително електрично поле с интензитет Е1 в посока, обратна на тази на външното поле . Преразпределението на зарядите в проводника продължава, докато се изравнят интензитетите Е1 и Е0 на двете полета. Тогава вътре в проводника интензитета на полето става нула (Е = 0). Този процес протича извънредно бързо. Вън от проводника полето се променя, хомогенността му се нарушава - силовите линии прекъсват върху некомпенсираните заряди по повърхността на проводника. Електростатично индукция.:  Електростатично индукция. Описаният процес разкрива механизма на явлението електростатична индукция. При него некомпенсираните заряди с противоположен знак остават разделени, докато провдникът е във външно електрично поле. Ако механично отделим положителната от отрицателно заредената част на проводника, ще получим две тела с еднакво голям, но противоположен по знак заряд. Като премахнем вънщното поле, некомпенсираните заряди се разделят равномерно по проводниците. Приложение. :  Приложение. Отсъствието на електрично поле вътре в един проводник, поставен във външно поле, има голямо практическо значение. На него се основава електричната защита на дадена област от пространството. Достатъчно е да обградим с метална обвивка областта, която искаме да защитим от влиянието на електричното поле. Не е задължително обвивкатада е плътна. Може да бъде и метална мрежа с малки отвори, която достатъчно ефективно екранира загражданото от нея пространство. С такива мрежи се обграждат високопланински постройки, за да се предпазят от мълнии. Конструкцията на редица прибори, чувствителни към влиянието на електрично полета, е такава, че да осигури метална защита от външно поле. Даже такъв прост уред като електроскопа става много по-сигурен, ако е сметален кожух. Ние разгледахме случая на проводник в еднородно електрично поле, но екраниране чрез метален проводник се постига при всякакви електрични полета. Във вътрешността на един кух метален проводник няма електрично поле, колкото и да е сложно разпределението на зарядите вън от него Кондензатор. :  Кондензатор. Кондензаторите са устройства, които се използват в почти всички електронни схеми. Кондензаторът е система от два проводника, разположени на малко разстояние един от друг. Между тях има непроводяща среда (въздух, течен или твърд диелектрик). В такава система могат да се натрупат големи електрични заряди и съответно - голяма енергия. При зареден кондензатор двата проводника имат равен по големина и противоположен по знак заряд q. Между тях има потенциална разлика (напрежение) U. Капацитет на кондензатор. :  Капацитет на кондензатор. Всеки кондензатор се характеризира с величината капацитет. Капацитетът С на кондензатора се определя от отношението на заряда q към напрежението U : C = q / U. Капацитетът на един кондензатор зависи от размерите, формата и разположението на проводящите повърхности, а също и от веществото между тях. Единицата за капацитет в SI е фарад (F), 1 F = 1 C / 1V. Един фарад (1 F) е много голям капацитет. На практика се работи с капацитети от порядака на 10-6 F (µF - микрофарад) или даже 10-12 F (pF - пикофарад). Всяка двойка проводници, независимо от формата и размерите им, може да се разглежда като кондензатор. Плосък кондензатор. :  Плосък кондензатор. Най-разпространена е системата от две плоски проводящи пластини, разположени успоредно една на друга, на разтояние много по-малко от размера на пластинките. Нарича се плосък кондензатор (Пример). За да има капацитет 1 F, плоският кондензатор би трябвало да има гигантски рамери (площта на всяка от плочите би била 100 km2 при разстояние между тях 1 mm). Използваните за практически цели плоски кондензатори са много по-компактни и осигуряват с различни технически и технологически решения необходимите капацитети, които са молиони пъти по-малки от фарада. Един от факторите, определящи капацитета на кондензатора, е видът на диелектрика, разделящ проводящите пластини. Опитът показва, че ако във въздушното пространство между пластините на зареден кондензатор се постави диелектрик, напрежението между тях намалява (Пример). Намаляването на напрежението е различно при различни диелектрици. Този експериментален факт се обяснява с поляризацията на диелектрика, поставен в електрично поле, и неговото влияние върху интензитета на полето. Диелектриците намаляват интензитета на електричното поле. Известно ви е също простото съотношение между интезитета Е на еднородно поле и напрежението U между две точки на разтояние d: E = U / d. От това следва, че като намалява интензитета на полето, диелектрикът в кондензатора намалява напрежението между пластините му. И тъй като E = q / U, намаляването на напрежението увеличава капацитета на системата. Практическият резултат  е, че могат да се натрупват повече заряди при сравнително ниско напражение. Видове кондензатори. :  Видове кондензатори. В практиката се използват различни видове кондензатори. Едни от простите кондензатори са тези, в които се използват ленти от метално фолио, разделени със слой парафинирана хартия. Навити на плътно руло, те стават компактни при доста голяма пълна площ на проводящите ленти и малко разстояние между тях. Наричат се хартиени кондензатори. Има кондензатори, в които изолиращия слой се получава по химичен път (оксидация) като една извънредно тънка ципа, покриваща единия метален електрод. За втори електрод служи напоена в електролит хартия. Това са електролитни кондензатори. На тях има специална маркировка, показваща кой електрод трябва винаги да е положителен спрямо другия. Само при това условие може да се запази изолиращия слой. Керамичните кондензатори са със сравнително малки размери на проводящите пластинки и не особено разстояние между тях, но използваният като диелектрик керамичен материал може да увеличи от порядъка на 104 пъти капацитета в сравнение с този във въздушна среда. В някои се използва високоволтови кондензатори за натрупване на голям електричен заряд за кратко време. Като диелектрик се използва минерално масло, с което се предотвратява прескачането на искра между пластинките. В радиоприемниците се използва въздушни кондензатори с променлив капацитет за настройване честотата на една или друга радиостанция. Промяната на площта на припокриване на плочките променя капацитета на такъв кондензатор. От всичко разгледано до тук можем да си направим следните изводи: :  От всичко разгледано до тук можем да си направим следните изводи: Електричните заряди са източници на електростатично взаимодействие и притежават следните свойства : o съществуват в два вида + и - ; зарядите от един вид (едноименните) взаимно се отблъскват, а разноименните се привличат. o електричният заряд се запазва – това свойство се формулира като закон за запазване на електричния заряд: пълният заряд на една затворена система не се променя с времето; o съществува един малък електричен заряд, наречен <елементарен, и всеки друг заряд или е равен на него, или е цяло число пъти по-голям; o всеки два заряда си взаимодействат със сила, която не зависи от присъствието на други заряди в пространството. o В закона на Кулон зарядът участва като физична величина:. F = k * (q1q2 / r2) Той e основен закон в електростатиката и ни дава количественото описание на електростатичното взаимодействие на два неподвижни точкови заряда . Чрез него можем да определяме големината на силата на електростатичното взаимодействие придадени заряди и определено разстояние между тях. Силата, определена като закон на Кулон, действа по направление на правата,свързваща двата точкови заряда, но се проявява като сила на привличане илиотблъскване в зависимост от знака на зарядите. Електростатичното взаимодействие може да бъде описано и чрез електростатичното поле Електростатично поле е полето създадено от неподвижните заряди . :  Електростатично поле е полето създадено от неподвижните заряди . Един електричен заряд оказва влияние във всяка точка на пространството. В дадена точка това явление се открива по действието на електрична сила върху всеки друг заряд, поставен в тази точка. Зарядът създава в пространството електрично поле, което се проявява чрез силовото си действие. o Интензитетът на електростатичното поле е неговата силова характеристика E = F / q (отношението F / q е постоянно за дадена точка в полето). За посока на E в една точка се приема посоката на силата, с която полето действа на положителен заряд, поставен в тази точка. Ако знаем интензитета в дадена точка, ние отнапред знаем каква сила ще действа на кой дае заряд, поставен в тази точка: F = qE. o Потенциалът на електричното поле, е величината, която се въвежда като енергичната характеристика на полето. Потенциалът ¥ в една точка на полето се определя от електричната потенциална енергия на единица заряд: ¥ = W / q. Физичният смисъл на потенциала в една точка е потенциалната енергия на единица заряд, ако бъде пренесен в дадена точка от някоя отправна точка с нулев потенциал. Пренасянето на един заряд между две точки на полето е свързано с извършването на работа (от електричните сили или срещу тях), което води до промяна на потенциалната енергия на заряда в полето Проводници и диелектрици в електрично поле. :  Проводници и диелектрици в електрично поле. В структурата на всяко вещество има електрични заряди. Проводниците се различават от диелектриците по това, че имат свободни заряди. При поставяне в електрично поле зарядите във веществото, независимо дали то е проводник или диелектрик, изпитват действието на електрични сили. В проводник действието на електрични сили предизвиква разделяне на зарядите в границите на проводника (явлението електростатична индукция). Индуцираните заряди създават електрично поле, насочено обратно на външното поле. Вътре в проводника интензитетът на полето става нула - екраниране на една област от пространството от явлението на електричното поле. В диелектрик под действие на електрично поле се получава полярно разпределение на зарядите в рамките на молекулите. В някои диелектрици се отнасят като електрични диполи и без влияние на външно поле. И в двата случая полето ориентира диполите по направление на интензитета - става поляризация на диелектрика. Вътре в поляризирания диелектрик полето е с по-малък интензитет от този на външното поле.

Add a comment

Related presentations

Related pages

Elektrostatik – Wikipedia

Die Elektrostatik ist das Teilgebiet der Physik, das sich mit ruhenden elektrischen Ladungen, Ladungsverteilungen und den elektrischen Feldern geladener ...
Read more

Elektrostatik – Wikibooks, Sammlung freier Lehr-, Sach ...

Elektrische Ladungen . In den Atomen aller chemischen Elemente gibt es »Elementarteilchen«, nämlich Protonen und Elektronen, die anziehende oder ...
Read more

Elektrostatika - Wikipedia, slobodna enciklopedija ...

Elektrostatika je grana fizike koja se bavi pojavama i svojstvima stacionarnih ili sporokrećućih naelektrisanja koja nemaju ubrzanje. Od antičkih ...
Read more

Elektrostatika - Wikipedia

Elektrostatika je grana fizike koja se bavi pojavama i svojstvima stacionarnih ili sporih električnih naboja bez ubrzanja. Iz klasične fizike, poznato je ...
Read more

Elektrostatika - Wikipedija, prosta enciklopedija

Elektrostátika preučuje mirujoče električne naboje, njihovo električno polje in sile med njimi. Elektrostatika spada v vejo fizike, ki se ukvarja z ...
Read more

Elektrostatika – Wikipedie

Elektrostatika je část fyziky, která studuje elektrické jevy, které souvisejí s ustáleným (neměnným) vzájemným silovým působením elektricky ...
Read more

Schnier Elektrostatik GmbH - Produkte

Die SCHNIER Elektrostatik GmbH gilt als Schrittmacher für Hochspannungs Versorgungen für elektrostatische Anwendungen. Bedämpfte Hochspannungskabel zur ...
Read more

Formelsammlung Physik/ Elektrostatik – Wikibooks ...

Ladung / Verschiebungsfluss Einheit Q bzw. q = . Einheit: [Q] = C = As (w:Coulomb = Ampere Sekunde) Ladungserhaltung : Gesamtladung im abgeschlossenen System
Read more

Elektrostatik - chemie.de - Das Chemie Fachportal vom ...

Elektrostatik Die Elektrostatik befasst sich mit ruhenden elektrischen Ladungen, Ladungsverteilungen und den elektrischen Feldern geladener
Read more

Elektrostatische Entladung – Wikipedia

Elektrostatische Aufladungen sind Teil der Elektrostatik und treten nahezu überall in unserem Alltag auf. Erst ab einer bestimmten Stärke der ...
Read more