Презентация по физике на тему " Электростатика" (10 класс , физика)

Электростатика Игнатова И.В.,  учитель физики  МБОУ­СОШ №62

Содержание  Закон сохранения электрического заряда  Закон Кулона  Принцип суперпозиции полей  Электростатическое поле   Теорема Гаусса  Применение теоремы Гаусса  Потенциал и разность потенциалов  Связь между силовой и энергетической      характеристиками   Конденсаторы

Закон сохранения электрического заряда • Электрический заряд – величина, характеризующая способность  частицы вещества к электрическому взаимодействию. • Электрический заряд изолированной системы остается постоянным  при любых физических процессах, происходящих в системе. • Положительные и отрицательные заряды в замкнутой системе могут  возникать или исчезать, но при этом их алгебраическая сумма всегда  остается постоянной.  q1 + q2 + q3 + … + qn = const  справедлив для замкнутых систем

ЗАКОН  КУЛОНА ­ основной закон электростатики. (установлен экспериментально, 1785г.) Сила кулоновская Природа взаимодействи я Электро­ магнитная Формула Направление Условие Применимости вдоль  прямой,  соединяющей  точечные  заряженные  тела     F=k |q1|  |q2|  r2 (для двух  точечных  заряженных  тел) формулы для точечных  неподвижных тел в  вакууме, а также для  шаров, радиусы  которых соизмеримы  с расстояниями  между их центрами  (заряды  распределены  равномерно)

Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна  произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна  квадрату расстояния между ними. F=k |q1|  |q2|     r2   k= 9*109  2 мН  2Кл    k= 1  04  0 Заряд электрона е=­1,6*10­19 Кл   85,8 0  12  10 2 Кл  2 мН ­  электрическая  постоянная

Принцип суперпозиции полей Е = Е1 + Е2 + Е3 + … Для двух зарядов:                                        E1                                             Е E2   E  E2   E1   q1>0  Е = Е1 + E2   q2>0 q1>0  Е = Е1 + E2   q2>0

Электрическое поле. Однородное поле E=const Положительный точечный заряд   Отрицательный точечный заряд     + ­

Два одноименных заряда   Два разноименных заряда Линии напряженности   непрерывны и не пересекаются.

Теорема Гаусса       Если внутри замкнутой поверхности любой  формы находятся точечные электрические  заряды q1 ,q2 , … qn , то общий поток вектора  напряженности электрического поля равен  алгебраической сумме этих зарядов,  деленной на  0  0  85,8  10  12 2 Кл  2 мН (поток)          Ф= Е * S  iq 0 Ф= Число линий напряженности через поверхность, перпендикулярную вектору  электрическая постоянная  Е

Применение теории Гаусса Электростатическое  поле  схема пояснение напряженность примечание Бесконечной  равномерно  заряженной  плоскости Вне шара,  равномерно  заряженного по  поверхности или по  объему внутри шара,  равномерно  заряженного по  поверхности или по  объему Двух параллельных  разноименно и  равномерно  заряженных  плоскостей E            Е          ­ постоянная  ­поверхност­ ная плотность  заряда   Шар создает во внешнем  пространстве такое поле,  как если бы весь заряд был  сосредоточен в его центре       r     +      ­    ­объемная  плотность  заряда q V E=  02 E= q  4 0 2 r E=0 E= r 03 Поверхностные  плотности  зарядов на  обеих плоскос­ тях одинаковы Внутри конденсатора q S E=  0 Е не зависит от  расстояния до  плоскости   Напряженность  одинакова,  независимо от того,  заряжен ли шар по  объему или по  поверхности  Шар равномерно  заряжен по  поверхности  Шар равномерно  заряжен по объему Во внешне  пространстве  результирующее  поле равно 0

Потенциал и разность потенциалов   В  Дж Кл w p q скаляр Потенциал поля в произвольной точке  определяется как алгебраическая   сумма потенциалов,  создаваемых отдельными точечными зарядами.  3  1  2  ... n

Разность потенциалов (напряжение) U   2 1   A q Не зависит от выбора  нулевого уровня отсчета Эквипотенциальные поверхности – поверхности разного потенциала.  однородное поле  точечный заряд плоскости  Е концентрические сферы

Связь между силовой и энергетической  характеристиками  (для однородного поля) E  U d 1   2 d 1   2 d  E 1 2     Напряженность электростатического поля направлена в сторону  убывания потенциала.

Конденсаторы Энергия  Схема  q q 1 2 конденсатор Плотность  энергии  p  W V 2  0 E 2 заряженного  конденсатора qU           ;  W  2           ;  2CU W  W 2 1   q C 2  2 W  2 q 2