 |
|
|
Архитектура Астрономия Аудит Биология Ботаника Бухгалтерский учёт Войное дело Генетика География Геология Дизайн Искусство История Кино Кулинария Культура Литература Математика Медицина Металлургия Мифология Музыка Психология Религия Спорт Строительство Техника Транспорт Туризм Усадьба Физика Фотография Химия Экология Электричество Электроника Энергетика |
Раздел 1. ЭлектростатикаСтр 1 из 5Следующая ⇒
№1. Дать понятие эл-кого заряда. Что такое аддитивность заряда? Электрический заряд – это состояние тела, которое характеризуется силовым действием со стороны других заряженных тел(частиц). Заряды дискретны( В природе встречаются заряды 2х знаков «-» и «+». Заряд тела: q, Q; Знак заряда: -q. Аддитивностьзаряда - свойство заряда, заключающееся в том, что заряд можно разделить на несколько частей, при этом сам заряд будет равен сумме зарядов частей, на которые он разделен. №2 Сформулировать з.Кулона. Закон Кулона (точечный) описывает взаимодействие 2-х неподвижных зарядов в вакууме. Точечный заряд – это заряженное тело, размерами которого можно пренебречь.
Взаимодействие в замкнутой системе подчинено 3 з. Ньютона.
k=1\4Пɛ0 ɛ0=8,85*10-12; [Ф\м] – универсальная электрическая постоянная q1*q2>0 если взаимодействую заряды одного знака, то они отталкиваются q1*q2<0если разноимённых, тогда притягиваются На практике взаимодействие проходит в системе зарядов и описывается с помощью принципа суперпозиции СИ.
Воспользуемся з. Кулона для qqi:
Рассмотрим систему из 3х зарядов:
№3 Дать определение электрического поля. Электрическое поле — это особый вид материи, которая существует вокруг электрически заряженных элементарных частиц (электроны и протоны). Через электрические поля передаётся воздействие одного электрического заряда (неподвижного) на иной неподвижный электрический заряд. Данное взаимодействие происходит в соответствии с известными законами Кулона. Пусть q -неподвижный, а q0может находиться где удобно и называется пробным зарядом. Положение q0, определяется
a) ЭП порождается электрическим зарядом согласно: б) ЭП порождает себя силовым действием на заряд согласно: Размерность ЭП в СИ [E]=B/м=H/Кл, В=(кг*м2)/(А*с3) Поле яв-сяцентральным или центрально симметричным:
№4 Сформулировать з. сохранения заряда. З. сохранения заряда: алгебраическая сумма зарядов в любой электрической изолированной системе не изменяется. №5Сформулировать принцип суперпозиции. Результат воздействия на частицу нескольких внешних сил есть векторная сумма воздействия этих сил. №6Изобразить картину поля Е следующих систем: а) двух точечных зарядов +q и - q, +q и +q;???????? б) двух параллельных плоскостей с зарядами + σ и —σ, +σ и +σ.????? №7Сформулировать и записать теорему Гаусса для зарядов в вакууме. Поток вектора напряжённости электрического поля через любую произвольно выбранную замкнутую поверхность пропорционален заключённому внутри этой поверхности электрическому заряду. Т. Гаусса для зарядов в вакууме:потоком эл. поля Е через поверхность Sназ-ют величину:
№8Сформулировать и записать теорему о циркуляции поля Е. Поскольку электростатическое поле является центральным, то силы, действующие на заряд в таком поле, являются консервативными. Так как Это утверждение называется теоремой о циркуляции поля E.
№9Дать определение потенциала и разности потенциалов. Потенциал – это величина, численно равна потенциальной энергии единичного положительного заряда в данной точке. Потенциал электростатического поля — скалярная величина, равная отношению потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду:
Т.к. потенциальная энергия зависит от выбора системы координат, то и потенциал определяется с точностью до постоянной.
Потенциал численно равен работе поля по перемещению единичного положительного заряда из данной точки электрического поля в бесконечность. В СИ потенциал измеряется в вольтах: Разность потенциалов:
Напряжение — разность значений потенциала в начальной и конечной точках траектории. Напряжение численно равно работе электростатического поля при перемещении единичного положительного заряда вдоль силовых линий этого поля. Разность потенциалов (напряжение) не зависит от выбора системы координат!
№10Записать выражения для поля и потенциала точечного заряда. Поле точечного заряда: Потенциал точечного заряда: №11Определение диполя. Какие силы действуют на диполь во внешнем электрическом поле? Эл.диполь – совокупность жестко закреплённых зарядов, равных по величине, но разных по знаку. На диполь действуют силы Кулона и вращательный момент.
12. Показать, что для сплошного проводника во внешнем электрическом поле справедливы следующие утверждения: а) внутри проводника полеЕотсутствует;
б) поверхность проводника является эквипотенциальной;допустим, что поверхность проводника не эквипотенциальна: тогда поле Е будет под углом к проводнику, и касательная составляющая поля Е начнет приводить заряды в движение, а это противоречит условиям статического состояния. в) внутри проводника нет избыточных зарядов.При статическом состоянии в проводнике поля зарядов скомпенсированы. Допустим, что внутри проводника существует избыточные заряды. Тогда возникает не скомпенсированноеполе Е, которое приведет заряды в движение и статическое состояние будет невозможным. №13Дать определение емкости уединенного проводника. Как отмечалось выше, потенциал электрического поля заряженного проводника имеет одинаковую величину во всех точках проводника. Если принять потенциал этого электрического поля на бесконечности равным нулю, то между зарядом проводника, находящегося достаточно далеко от других проводников, и его потенциалом имеется линейное соотношение: Ед. изм. в СИ [Кл/В] = [Ф] – Фарад.
№14 Определение конденсатора. Емкость конденсатора.
Конденсатор заряжают, подавая на его клеммы заряды.Конденсаторв целом электронейтрален, т.е. суммарный заряд на нем равен нулю. Ёмкость конденсатора: С = q/U. Ёмкость конденсатора зависит от формы и размеров конденсатора, а также эл. св-в вещества между его пластинами.
№15Вывести формулу емкости плоского конденсатора. Формула емкости плоского конденсатора: из т. Гаусса
№16Записать формулу для энергии заряженного конденсатора.
№17 Последовательное и параллельное включение конденсаторов. Последовательное: Параллельное: С=С1+С2; U=U1= U2; q = q1+q2. №18Объяснить механизм поляризации диэлектриков. Механизм поляризации диэлектриков: поместим диэл. в внешнее эл. поле, будет упорядочивание эл. моментов диполя. Т. О. в вдиэл. появляется р Дипольный момент:
№19 Записать формулы, связывающие вектора Р, Е и О. Формулы P,D,E. Полем смещением D: D = ɛ0E+p; p = αɛE, D = ɛ0ɛE.
№20Записать граничные условия для векторов Е и О. Граничные условия для векторов Eи D:
т.е. касательная компонента поля Е меняется непрерывно.
т.е. нормальная компонента поля D меняется непрерывно.
Поиск по сайту: |
=-1,602*10-19Кл) – это элементарный заряд или заряд Кулона.
=r
/r – это единичный вектор направления
1= - 
* 
N>>1
q(M)= 
* 
Эл.поле начинается на положительном заряде и заканчивается на отрицательном.
— суммарная величина заряда внутри этой поверхности
— электрическая постоянная.
представляет собой элементарную работу, которые силы поля производят над единичным зарядом, а работа консервативных сил на замкнутом пути равна нулю, то 
- энергетическая характеристика поля в данной точке. Потенциал не зависит от величины заряда, помещенного в это поле.
- следствие принципа суперпозиции полей (потенциалы складываются алгебраически).
= 
Предположим внутри проводника в статическом состояние есть эл. поле. Под действием Кулоновских сил, начнётся движение свободных зарядов, т.е. возникнет эл. ток, т.е. статическое состояние будет невозможным! Вывод: внутри проводника полеЕотсутствует.
, где коэффициент пропорциональностиС, зависящий от геометрических характеристик проводника и свойств окружающей среды, называется ёмкостью уединённого проводника.
Конденсатор – это эл. прибор для накопления зарядов. Состоит: из 2х металлических эластичных пластин, к которым припаяны клеммы.
; U = U1+ U2; q = q1=q2.
= 
; [Кл/м3]
; 
= 
; 
= 