Лекция №1. Понятие об электрическом заряде. Взаимодействие зарядов. Электрическое поле.
Цель: выдать студентам знания по основам электростатики.
Задача: обучить студентов основным понятиям электростатики.
Вопросы:
1. Основные понятия о заряде.
2. Взаимодействие зарядов.
3. Электрическое поле.
Основные понятия о заряде
Заряд электрона - самый маленький электрический заряд, известный в природе. За единицу заряда был принят заряд, равный 6,29 ∙1018 электронов и назван кулоном. Единица заряда кулон записывается сокращенно – Кл. Кулон является единицей СИ (системы интернациональной).
Заряды подразделяются по свойствам на положительные и отрицательные. Одноименные заряды отталкиваются, разноименные притягиваются, незаряженные предметы притягиваются как к положительно, так и к отрицательно заряженным телам.
Взаимодействие зарядов
Опытным путем было установлено, что сила взаимодействия двух зарядов пропорциональна значению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула, по которой рассчитывается взаимодействие заряженных тел, называется законом Кулона:
|
|
F=Q1Q2/єа R2 ,
F – сила взаимодействия зарядов Q1 и Q2, (Ньютон).
Q1 и Q2 – заряды, Кл.
R – расстояние между центрами заряженных тел, м;
єа - диэлектрическая проницаемость среды, равная произведению є0 (диэлектрическая постоянная вакуума) и єr (диэлектрическая проницаемость данной среды, показывает во сколько раз уменьшается взаимодействие заряженных тел, если их перенести из вакуума в данную среду), измеряется в Фарад на метр.
Электрическое поле.
Электрическое поле – это особый вид материи, через который осуществляется взаимодействие зарядов. Электрическое поле неизменяющихся зарядов называется электростатическим.
Каждая точка электрического поля характеризуется напряженностью электрического поля Е. Е= F/q, где – F – сила, действующая на пробный заряд, помещенный в данной точке поля. Пробным зарядом называется заряд, много меньше заряда, создающего основное поле. Напряженность измеряется в Н/Кл.
Напряженность электрического поля – векторная величина, характеризующая электрическое поле и определяющая силу, действующую на заряженную частицу со стороны электрического поля. Электрическое поле изображается линиями напряженности. Густоту линий показывают пропорциональной напряженности электрического поля. Направление поля в каждой точке совпадает с направлением касательной в этой точке. Электрическое поле, у которого во всех точках векторы напряженности одинаковые, называют однородным.
Примеры:
|
|
Вопросы:
Лекция №2. Потенциал. Напряжение. Электрическая емкость. Конденсаторы.
Цель: восстановить и углубить знания студентов по теме «электрическое поле».
Задача: Научить определять напряжение и емкость.
Вопросы:
1. Понятия потенциала и напряжения.
2. Понятие электрической емкости.