Напряженность электрического поля. Теорема Гаусса

Тема урока:
Напряженность электрического поля, принцип суперпозиции электростатических полей. Поток вектора напряженности электрического поля. Теорема Гаусса.

Павлодарский высший колледж управления

Преподаватель физики: Белозерова М.Ю.

Сабақтың мақсаты / Цели урока

применять принцип суперпозиции для определения напряженности электрического поля
применять теорема Гаусса для определения напряженности электрического поля заряженной бесконечной плоскости, шара, сферы и бесконечной нити

Напряженность – силовая характеристика электрического поля – она определяет силу, с которой электрическое поле действует на электрический заряд.

или

- напряженность электрического поля точечного заряда на расстоянии r от него

График зависимости напряженности от расстояния Е(r) показывает, что напряженность электрического поля точечного заряда обратно пропорционально зависит от расстояния – чем дальше от заряда, тем напряженность поля меньше и наоборот

диэлектрическая проницаемость
среды (вещества)

Принцип суперпозиции полей: если в данной точке пространства различные заряженные частицы создают электрические поля, напряженности которых и т.д., то результирующая напряженность поля в этой точке равна геометрической сумме всех напряженностей

Линии напряженности (или силовые линии электрического поля) – это непрерывные линии, касательные к которым в каждой точке, через которую они проходят, совпадают с векторами напряженности.

Чтобы с помощью линий напряженности изобразить не только направление, но и величину напряженности поля, условились проводить на графиках линии напряженности с определенной густотой так, чтобы число линий напряженности, проходящих через единицу поверхности перпендикулярной к силовым линиям было численно равно величине напряженности поля в данном месте.
Поле, во всех точках которого напряженность имеет одно и тоже значение по величине и направлению, называется однородным.

Поток вектора напряженности ∆Φ через площадку ∆S равен скалярному произведению векторов ∆ S S S и E E E :

∆𝑺 площадка

𝐸 𝐸𝐸 𝐸 величина напряженности

𝑛 𝑛𝑛 𝑛 вектор нормали к площадке

∆ 𝑺 𝑺𝑺 𝑺 =∆𝑺𝑺∙ 𝒏 𝒏𝒏 𝒏 , 𝒏 𝒏𝒏 𝒏 - единичный вектор ⊥ площади площадки ∆𝑺𝑺;

𝑬 𝑬𝑬 𝑬 - напряжённость электрического поля в зоне площадки ∆𝑺𝑺.

угол 𝜶𝜶- угол между ∆ 𝑺 𝑺𝑺 𝑺 и 𝑬 𝑬𝑬 𝑬 или 𝒏 𝒏𝒏 𝒏 и 𝑬 𝑬𝑬 𝑬 ;

Поток вектора напряженности ∆Φ через замкнутую поверхность пропорционален сумме зарядов q, находящихся внутри этой поверхности:

𝜺 𝟎 𝜺𝜺 𝜺 𝟎 𝟎𝟎 𝜺 𝟎 - электрическая постоянная;
𝜺𝜺 – диэлектрическая проницаемость среды

Алгебраическая сумма силовых линий, проходящих через замкнутую поверхность, зависит только от величины заряда, находящегося внутри этой поверхности и не зависит от формы поверхности и от местоположения заряда внутри неё .

Для этого рисунка – поверхность А1 окружает положительный заряд и поток здесь направлен наружу, т.е.:

Поверхность А2 – окружает отрицательный заряд, здесь
и направлен внутрь.

Общий поток через поверхность А равен нулю

Прочесть «Физика 10 класс. 2 часть» Б.Кронгарт, Д.Казахбаева, О.Иманбеков, Т.Қыстаубаев - Мектеп. 2019, с. 12-24.
Составить опорный конспект.
Из раздела «Решайте» с. 19 решить задачи № 3,10 записать в тетрадь фотографировать, поместить в ворд и прикрепить на портал.

1. Учебник "Физика 10 класс. 2 часть" Б.Кронгарт, Д.Казахбаева, О.Иманбеков, Т.Қыстаубаев - Мектеп. 2019 - https://cloud.mail.ru/public/3xJY/29XdhfdXS