Електростатика та конденсатори
Питання теми.
Електризація.
Поняття про електричний заряд.
Закон Кулона.
Електричне поле та його характеристика.
4.1. пробний заряд;
4.2. напруженість електричного поля;
4.3. принцип суперпозиції полів;
4.4. лінії напруженості електричного поля;
Властивості ліній напруженості.
Провідники в електричному полі. Електростатичний захист.
Діелектрики в електричному полі.
Робота по переміщенню заряду в однорідному електричному полі.
Потенціал. Різниця потенціалів. Еквіпотенціальні поверхні.
Електроємність.
Конденсатори.
Енергія електричного поля конденсатора.
12. З’єднання конденсаторів:
12.1. послідовне з’єднання;
Паралельне з’єднання.
Електризація – надання тілу електричного заряду.
Електризація – це процес, при якому тіла набувають здатності взаємодіяти між собою. Природа цієї сили – електрична.
В результаті електризації тіла набувають електричного заряду. Електризація може проходити або внаслідок тертя або шляхом доторкання наелектризованого тіла до не наелектризованого.
|
|
Існують два види електричних зарядів (між ними немає ніяких принципових відмінностей) умовно їх назвали „+” та „–” (позитивний та негативний).
Однойменно заряджені тіла взаємно відштовхуються, а тіла, що заряджені зарядом протилежного знаку, взаємно притягуються..
При дотику зарядів протилежного знаку один до одного
1/ якщо заряди рівні, то вони нейтралізуються;
2/ у випадку нерівних зарядів вони нейтралізуються частково, а їх надмірність розподіляється між двома зарядами, і вони відштовхуються.
Якщо тіла рівні за масою і зроблені з однакового матеріалу, то залишковий заряд розподіляється порівну.
Як пояснити явище електризації?
Атом будь-якої речовини нейтральний, тому що кількість електронів у ньому дорівнює кількості протонів.
Заряд електрона – це найменший існуючий в природі негативний заряд, його чисельне значення . Заряд протона додатний, модуль заряду протона дорівнює модулю заряду електрона.
Тіло заряджене негативно, якщо має надлишок електронів (бурштин, ебоніт) – в деяких речовинах електрони, слабко зв’язані з речовиною, можуть переходити на інші тіла.
Тіло заряджене позитивно, якщо має нестачу електронів (скло, плексиглас), протони не можуть переходити на інші тіла, вони міцно пов’язані з речовиною, великі за масою.
Закон збереження заряду:
Електричні заряди не створюються і не зникають, вони тільки можуть передаватися від одного тіла до іншого. Тому алгебраїчна сума зарядів усіх тіл ізольованої системи залишається незмінною при будь-яких процесах чи явищах всередині системи.
|
|
Розділ фізики, що вивчає нерухомі заряди, називається електростатикою.
Електричний заряд - фізична величина, яка характеризує властивість тіл і частинок вступати в електромагнітну взаємодію.
Одиниця заряду в СІ – 1Кл (1 кулон)
1 кулон – це заряд, що протікає через поперечний переріз провідника протягом 1с при силі постійного струму в 1А.
Для опису поведінки заряджених тіл застосовуються дві моделі:
а/ модель точкового заряду;
б/ модель з неперервним розподілом заряду по об’єму чи поверхні, по лінії.
Точковим зарядом називається заряджене тіло, розмірами якого в умовах даної задачі можна знехтувати. (лінійні розміри цих тіл повинні бути значно меншими, ніж будь-які інші розміри в даній задачі).
Якщо певний заряд неперервно розподілений по певній площині, то вводять поняття поверхневої густини заряду (густини поверхневого заряду):