Лекція з дисципліни: «фізика» icon

Лекція з дисципліни: «фізика»




Скачати 67.04 Kb.
НазваЛекція з дисципліни: «фізика»
Дата конвертації28.04.2013
Розмір67.04 Kb.
ТипЛекція

Івано-Франківський фінансово-комерційний кооперативний

коледж ім. С. Граната


ЛЕКЦІЯ

з дисципліни:

«фізика»


на тему:

Електричне поле.


Всі спеціальності відділення загальноосвітніх дисциплін

Викладач: Криска І.М.


Розглянуто на засіданні циклової комісії

Загальноосвітніх дисциплін

Протокол №___ від ________

Голова циклової комісії

________________ О.В. Рябініна


Івано-Франківськ 2011


НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНА КАРТА ЛЕКЦІЙНОГО ЗАНЯТТЯ №15.16.

Тема: Електричне поле

Кількість годин: 4

Вид заняття: Лекція

Мета заняття:

- навчальна: ознайомлення студентів з поняттям електричного поля.

- виховна: формування у студентів загального розвитку майбутнього фахівця.

^ Міжпредметні зв’язки: Математика, хімія.

Матеріально-технічне

забезпечення заняття: Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей.

^ Організація заняття: Вітання, перевірка явки студентів і готовність

аудиторії до заняття

Мотивація: Показати необхідність вивчення теми, та застосування знань у повсякденному житті.

ПЛАН

  1. Електризації тіл

  2. Закон збереження електричного зряду

  3. Взаємодія точкових зарядів. Закон Кулона

  4. Напруженість електричного поля

  5. Енергетична характеристика електричного поля – потенціал. Потенціальна енергія заряду

Активізація розумових здібностей: постановка проблемних питань. Розповідь про неможливість створення вічного двигуна першого роду.


^ Домашнє завдання: Вивчити тему. Розв’язати задачу.


Література:

1.Гончаренко С.У. Фізика 10-11 класи шкіл гуманітарного профілю. – К.: освіта, 1996

2.Дущенко В.П., Кучерук І.М. Загальна фізика. Фізичні основи механіки. Молекулярна фізика і термодинаміка. Навчальний посібник для студентів фізико-математичних факультетів педагогічних інститутів. – К.: Вища школа, 1993

3.Кучерук І.М., Горбачук І.Т. Загальна фізика. Електрика і магнетизм. Навчальний посібник для студентів фізико-математичних факультетів педагогічних інститутів. – К.: Вища школа, 1993

4. Жданов Л.С., Жданов Г.Л. Фізика. Підручник для середніх спеціальних навчальних закладів. – К.

Викладач: Криска І.М.____

1. Електризація тіл

Існують два види електричних зарядів. атом у нормальному стані не має заряду, він нейтральний, тому що позитивний заряд ядра точно дорівнює загальному негативному зарядові всіх його електронів. Під дією зовнішніх впливів, у тому числі сусідніх атомів, атоми можуть втрачати частину своїх віддалених від ядра електронів, тоді як заряд їх ядер при цьому залишається незмінним, і таким чином перетворюватися в позитивно заряджені Йони. Атоми можуть також приєднувати до себе додаткові електрони і заряджатися негативно. Такі атоми називають негативними йонами.

У звичайних умовах число електронів у будь-якому тілі дорівнює числу протонів у ньому, тому сума всіх негативних зарядів у тілі дорівнює сумі всіх позитивних зарядів, і тіло в цілому не має заряду, воно електрично нейтральне. Під час дотику двох різнорідних тіл електрони, які входять до складу атомів одного тіла, можуть переходити до атомів іншого внаслідок того, що енергія зв'язку їх з ядром в атомах різних хімічних елементів може бути неоднаковою. В результаті одне тіло втрачає певну кількість електронів і заряджається позитивно, а друге тіло приєднує ці електрони і заряджається негативно. Отже, електризація тіла полягає у втраті чи придбанні тілом деякої кількості електронів.

Електризація тіл відбувається ефективніше за умови щіль­ного їх дотику, коли відстані між атомами, які лежать на по­верхнях двох тіл, стають того самого порядку, що й відстань між атомами всередині самих тіл.


^ 2. Закон збереження електричного заряду

Електризація під час дотику є процесом перерозподілу електричних зарядів між тілами, що дотикаються.

Отже, електричні заряди можуть передаватися від одного тіла до іншого. Тому алгебраїчна сума зарядів, які виникають внаслідок будь-якого електричного процесу на всіх тілах, які беруть участь у процесі, завжди дорівнює нулеві. В цьому полягає закон збереження електричних зарядів.

Не може ніде і ніколи в природі виникнути чи зникнути електричний заряд одного знака. Виникнення позитивного електричного заряду завжди супроводжується появою такого самого за значенням негативного електричного заряду.

Закон збереження електричного заряду справедливий лише для випадку електрично ізольованих систем, тобто для систем, які не обмінюються електричними зарядами


^ 3. Взаємодія точкових зарядів. Закон Кулона

Два нерухомі точкові електричні заряди взаємодіють із силою, прямо пропорційною добуткові цих зарядів і обернено пропорційною квадрату відстані між ними. Сили взаємодії заряджених тіл за числовим значенням однакові і спрямовані вздовж прямої, яка з'єднує ці тіла.

Цей закон у 1785 р. експериментально відкрив фран­цузький фізик Ш. Кулон, тому закон названо його ім'ям.

Математично закон Кулона записується так:

(3.1)

де q1 і q2 – взаємодіючі точкові заряди, R – відстань між ними, а k – коефіцієнт пропорційності, який залежить від вибору системи одиниць. Значення k беруть завжди додатним, тоді різнойменним зарядам відповідає від'ємна сила (притягання), однойменним — додатна сила (відштовхування).

За законом Кулона (3.1) можна визначити сили взаємодії лише нерухомих точкових заряджених тіл.

Вплив тієї чи іншої речовини на силу електричної взаємодії між зарядами можна оцінити, якщо порівняти силу взаємодії між зарядами у вакуумі (Fo) і в речовині (F). Назвемо відношення сил - діелектричною проникністю середовища (відносно вакууму) і позначимо її через ε:

(3.2)

З формули (3.2) випливає, що ε — безрозмірна величина. Таким чином, за наявності непровідного середовища, в яке вміщені заряди, закон Кулона набуває вигляду:

(3.3)

k = 9*109 Н*м2/Кл2. Коефіцієнт k записують: , де =8,85*10-12Кл2/(Н*м2).

Величину ε0 називають електричною сталою. Тоді закон Кулона в одиницях СІ можна записати так:

(3.4)


^ 4. Напруженість електричного поля

Основна властивість електричного поля, завдяки якій воно виявляє своє існування,це здатність діяти на електричні заряди з певною силою. Електричне поле, як і інші фізичні поля, гравітаційне поле (поле тяжіння), є одним із видів матерії.

Напруженістю електричного поля в даній його точці називають векторну фізичну величину, що чисельно дорівнює відношенню сили, з якою поле діє на точковий заряд, уміщений в цю точку, до цього заряду:

(4.1)

Найважливішим завданням електростатики є дослідження електричних полів, тобто знаходження за заданим розподілом у просторі електричних зарядів напруженості Ε в кожній точці поля. Якщо електричне поле утворене одним точковим зарядом q, значення напруженості дістаємо безпосередньо із закону Кулона, згідно з яким на пробний заряд q0 з боку поля, створеного зарядом q, діє сила Тоді напруженість поля точкового заряду q на відстані R від нього

(4.2)

Коли вектори напруженості у всіх точках поля мають однакові значення і напрям, лінії напруженості є прямими лініями, паралельними вектору напруженості, і густина ліній напруженості на всіх ділянках цього поля стала. Таке поле називають однорідним.


^ 5. Енергетична характеристика електричного поля – потенціал. Потенціальна енергія заряду

У кожній точці поля, а значить, і на всьому шляху переміщення заряду q з точки 1 у точку 2 на нього діє сила, пропорційна зарядові. Тому й робота, виконувана силами поля під час переміщення заряду між будь-якими точками 1 і 2, пропорційна цьому заряду. Однак відношення роботи до переміщуваного заряду вже не залежить від значення заряду, а є характеристикою положення початкової і кінцевої точок переміщення:



Тут П1 і П2 — потенціальні енергії заряду q в точках 1 і 2 електричного поля. Потенціальна енергія даного заряду в різних точках поля може бути різною. Вона залежить як від властивостей самого поля, так і від заряду. Відношення — не залежить від значення заряду і приймається за енергетичну характеристику поля, яку називають потенціалом поля в даній точці.

Величина є зміною потенціальної енергії одиничного позитивного заряду. Цю величину звичайно позначають і називають різницею потенціалів між точками 1і2 електричного поля:



Тоді робота, виконувана силами електричного поля на переміщення заряду q з точки 1 поля в точку 2, дорівнює добутку заряду на різницю потенціалів між цими точками:

(5.1)

Отже, робота щодо переміщення заряду в електричному полі може бути визначена тільки тоді, коли зазначені початкова і кінцева точки шляху, аналогічно визначенню роботи в полі тяжіння. Тому фізичний смисл має тільки різниця потенціалів між двома точками поля, яка дістала особливу назву — напруга.

Формула (5.1) дає змогу визначити одиницю потенціалу. В СІ робота вимірюється в джоулях, а заряд — у кулонах, отже, одиниця потенціалу дорівнює 1 Дж/К. Цю одиницю названо вольтом (В). Таким чином, вольт дорівнює різниці потенціалів між двома точками електричного поля, якщо для переміщення між ними електричного заряду в один кулон треба виконати роботу, що дорівнює одному джоулю.



Схожі:

Лекція з дисципліни: «фізика» iconЛекція з дисципліни: «фізика»
Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей
Лекція з дисципліни: «фізика» iconЛекція з дисципліни: «фізика»
Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей
Лекція з дисципліни: «фізика» iconЛекція з дисципліни: «фізика»
Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей
Лекція з дисципліни: «фізика» iconЛекція з дисципліни: «фізика»
Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей
Лекція з дисципліни: «фізика» iconЛекція з дисципліни: «фізика»
Матеріально-технічне забезпечення заняття: Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей
Лекція з дисципліни: «фізика» iconЛекція з дисципліни: «фізика»
Матеріально-технічне забезпечення заняття: Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей
Лекція з дисципліни: «фізика» iconЛекція з дисципліни: «фізика»
Матеріально-технічне забезпечення заняття: Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей
Лекція з дисципліни: «фізика» iconЛекція з дисципліни: «фізика»
Матеріально-технічне забезпечення заняття: Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей
Лекція з дисципліни: «фізика» iconЛекція з дисципліни: «фізика»
Матеріально-технічне забезпечення заняття: Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей
Лекція з дисципліни: «фізика» iconЛекція з дисципліни: «фізика»
Матеріально-технічне забезпечення заняття: Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©te.zavantag.com 2000-2017
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи