Презентація на тему «Електричне поле точкових зарядів»

content: Електричне поле точкових зарядів. Потік напруженості електричного поля.

content: Введення поняття точкового зарядуРозрахунок електричних полів на основі закону Кулона за­стосовується тоді, коли електричні заряди тіл можна розглядати зосе­редженими в досить малому об'ємі, тобто вважати заряджені тіла точ­ковими.Отже, точкові заряди - це абстракція, що вводиться для спрощення опису поля зарядженого тіла або системи тіл. Іноді також визначається як електрично заряджена матеріальна точка.При практичних розрахунках точковий заряд — це заряд, розмірами носія якого в порівнянні з відстанню, на якому розглядається електростатична взаємодія, можна знехтувати.

content: Електричне поле. Електростатичне полеПоле - одна з форм існування матерії. Поле можна досліджувати, описувати його силові, енергетичні й ін. властивості. Поле, створюване нерухливими електричними зарядами, називається електростатичним. Для дослідження електростатичного поля використовують пробний точковий позитивний заряд - такий заряд, який не спотворює досліджуване поле (не викликає перерозподіл зарядів).

content: Якщо в поле, створюване зарядом q, помістити пробний заряд q1 на нього буде діяти сила F1, причому величина цієї сили залежить від величини заряду, що міститься в даній точці полю. Якщо в тугіше точку помістити заряд q2, то сила КулонаF2 ~ q2 і т.д.Однак, відношення сили Кулона до величини пробного заряду, є величина постійна для даної точки простору і характеризує електричне поле в тій точці, де перебуває пробний заряд. Ця величина називається напруженістю і є силовою характеристикою електростатичного поля.

content: Напруженість електричного поляНапруженість поля – це векторна величина, чисельно рівна силі, що діє на одиничний позитивний точковий заряд, поміщений у дану точку поля.Напрямок вектора напруженості збігається з напрямком дії сили.

content: Визначимо напруженість поля, створюваного точковим зарядом q на деякій відстані r від нього у вакуумі

content: Потік напруженості електричного поляМетод зображення електростатичного поля за допомогою ліній напруженості запропоновано видатним англійським фізиком М.Фарадеєм (I791-I867pp.)Лінією напруженості, або силовою лінією, називають лінію, дотична до якої в будь-якій точці збігається з напрямом напруженості. Ці лінії напрямлені від позитивних зарядів (або з нескінченності) до негативних зарядів (або сягають у нескінченність). Домовились проводити лінії напруженості з такою густотою, щоб кількість ліній, які пронизують одиницю площі поверхні, перпендикулярної до ліній напруженості, чисельно дорівнювала б модулю напруженості. Якщо лінії напруженості визначено таким чином, то можна ввести поняття потоку напруженості.

content: Потік напруженостіПотоком напруженості через поверхню S називають фізичну величину, яка чисельно дорівнює кількості ліній напруженості, які пронизують цю поверхню.Потік силових ліній однорідного електричного поля через площину S, нормаль до якої дорівнює   , записують так: (1.6)(де )

content: Для того, щоб визначити потік напруженості неоднорідного електричного поля через поверхню    довільної форми, застосовують такий прийом (використовуючи формулу (1.6)): розбивають поверхню    на елементарні поверхні    , такі малі, щоб кожну з них можна було б вважати плоскою, а поле в межах поверхні    було б однорідним   .Тоді потік через поверхню   дорівнює:Знаходячи суму потоків   по всій поверхні   , визначимо

content: Якщо поверня   замкнута, то за додатний напрям нормалі беруть напрям зовнішньої нормалі, a потік напруженості через таку поверхню дорівнює (знак   означає, що інтегрування ведуть по замкнутій поверхні):На рисунку показано, що потік ліній, які входять до поверхні   від'ємний (  ), а потік ліній, які виходять з поверхні   - додатний ( ).

content: Дякуємо за увагу!