Основы электродинамики
Атом — состоит из ядра и летающих вокруг него электронов. Ядро состоит из протонов и нейтронов.
- Протон — положительный заряд
- Электрон — отрицательный заряд
- Нейтрон — нейтральная частица, не имеет заряда
Величина элементарного электрического заряда (протона или электрона) имеет постоянное значение равное:
- q — электрический заряд
- [q] — 1Кл (Кулон)
- Положительный ион — кол-во протонов больше чем кол-во электронов
- Отрицательный ион — кол-во электронов больше чем кол-во протонов
- Одноименные заряды (два положительных или два отрицательных) — отталкиваются
- Разноименные (положительный и отрицательный) — притягиваются
Точечный заряд — это материальная точка, которая имеет электрический заряд
Закон сохранения эл. заряда
Замкнутая система тел — в электричестве это такая система тел когда между внешними телами нет обмена эл. зарядами
Алгебраическая сумма электрических зарядов тел или частиц остается постоянной при любых процессах происходящих в электрически замкнутой системе
Основные сведения о строении вещества и физической природе электричества
Наукой установлено, что все тела состоят из отдельных очень малых частиц – атомов и молекул. В природе имеется свыше 100 видов атомов, которые отличаются массой и химическими свойствами. Каждый химический элемент – водород, гелий, кислород, углерод, железо, медь, алюминий, золото, радий, уран, и т.п. состоят из атомов определенного вида. Молекулы образованы из нескольких атомов одного или различных химических элементов. Например, молекулы воды содержат атомы водорода и атомов кислорода, молекулы поваренной соли — атомы хлора и атомы натрия и т.п.
Строение атомов весьма сложно. Упрощенно атом можно представить в виде ядра, окруженного оболочкой. Оболочка образована из постоянно движущихся с чрезвычайно большой скоростью мельчайших частиц – электронов, ядро из протонов и нейтронов. Атомы настолько малы, что их нельзя увидеть даже в самый сильный микроскоп. В атомах разных химических элементов содержится различное кол-во протонов, нейтронов и электронов.
Закон Кулона
Сила взаимодействия между двумя точечными электрическими зарядами пропорциональна величинам этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Виды электрического заряда
История развития электричества начинается в Древней Греции. В красивом городе Милете жил философ Фалес. И, вот, однажды вечером к нему подходит его любимая дочь.
-Объясни, почему у меня путаются нити, когда я работаю с янтарным веретеном, к пряже прилипают пыль, соломинки? Это очень неудобно.
Фалес начал искать ответ на этот вопрос. Таким образом, сформировался новый раздел физики – электростатика.
Электродинамика -раздел физики, в котором изучают электромагнитное взаимодействие между электрически заряженными телами и частицами.
Электромагнитным называют взаимодействие(притяжение и отталкивание), возникающее между заряженными телами.
Электростатика -раздел электродинамики, изучающий взаимодействие неподвижных
(статических) зарядов.
Электрический заряд- это физическая величина, характеризующая свойство тел или частиц вступать в электромагнитные взаимодействия и определяющая значения сил и энергий при таких взаимодействиях.
q-электрический заряд, [ кулон (Кл)]
Минимальный электрический заряд – элементарный эл. заряд: заряды электрона и протона по абсолютному значению равны 1,6*10 -19 Кл. Этот заряд называют элементарным зарядом (обозначается е).
Виды электрического заряда
– положительный (на стеклянной палочке, потертой о шелк)
– отрицательный (на эбонитовой палочке, потертой о шерсть)
Взаимодействие электрических зарядов:
– притяжение (разноименные заряды)
– отталкивание (одноименные заряды)
Закон сохранения электрического заряда: алгебраическая сумма зарядов электрически изолированной системы тел постоянна. 
Электризация — процесс получения электрически заряженных тел из электронейтральных.
С точки зрения электронной теории: небольшая часть электронов переходит с одного вещества, у которого связь электронов с телом относительно слаба, на другое.
1. Электризация трением: а) участвуют два тела; б) оба заряжаются: одно- положительно, другое- отрицательно. в) заряды обоих тел одинаковы по величине.
2. Электризация соприкосновением с заряженным телом.
3. Электризация через влияние (электростатическая индукция).
Закон Кулона: Сила взаимодействия двух точечных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними
Кулон – электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за 1 секунду при силе тока в 1 Ампер.
Электрическое поле — особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами.
Электрическое поле неподвижных в данной системе отсчета электрически заряженных частиц или тел называется электростатическим.
Свойства электрического поля:
а)порождается электрическими зарядами;
б)обнаруживается по действию на заряд;
в)действует на заряды с некоторой силой.
Напряженность электрического пол я – силовая характеристика поля, физическая величина, равная отношению силы, действующей на помещенный в данную точку точечный электрический заряд, к этому заряду.
Е-напряженность поля, 
Вещество в электрическом поле
По электрическим свойствам вещества делят
Проводники- вещества, в которых свободные заряды перемещаются по всему объёму.
Свободные заряды- заряженные частицы одного знака, способные перемещаться под действием
электрического поля.
Диэлектрики- вещества, содержащие только связанные заряды.
Связанные заряды- разноимённые заряды, входящие в состав атомов и молекул, которые не могут перемещаться под действием поля независимо друг от друга.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Прямо сейчас студенты читают про:
Три этапа Великой Отечественной войны Этапы Великой Отечественной войны: а) Оборонительный этап 22 июня 1941 г — 18 ноября 1942 г б) Коренной перелом 19 ноября 1942 г.
Примеры расчета режима резания (токарная обработка) Пример 1. Точить валик с одной стороны начерно из заготовки, полученной методом горячей штамповки (рис.2.1) 90 х 725 мм с припуском.
Особенности перевозки скоропортящихся грузов Скоропортящиеся грузы — это режимные грузы, которые для сохранения качества при транспортировании нуждаются в соблюдении.
Методы исследования в психологии Методы научных исследований − это те приемы и средства, с помощью которых ученые получают достоверные сведения, используемые.
Структура работы. Работа состоит из введения, двух глав, состоящих из двух пунктов каждая, заключения, списка использованных источников и литературы Введение Актуальность. В 20 в. международное сообщество пришло к выводу о том.
Электрические заряды
Если потереть стеклянную палочку о лист бумаги, то палочка приобретёт способность притягивать к себе листочки «султана» (см. рис. 1.1), пушинки, тонкие струйки воды. При расчёсывании сухих волос пластиковой расчёской волосы притягиваются к расчёске. В этих простых примерах мы встречаемся с проявлением сил, которые получили название электрических.
Рис. 1.1. Притягивание листочков «султана» наэлектризованной стеклянной палочкой.
Тела или частицы, которые действуют на окружающие предметы электрическими силами, называют заряженными или наэлектризованными. Например, упомянутая выше стеклянная палочка после того, как её потереть о лист бумаги, становится наэлектризованной.
Частицы имеют электрический заряд, если они взаимодействуют друг с другом посредством электрических сил. Электрические силы уменьшаются с увеличением расстояния между частицами. Электрические силы во много раз превышают силы всемирного тяготения.
Электрический заряд – это физическая величина, которая определяет интенсивность электромагнитных взаимодействий. Электромагнитные взаимодействия – это взаимодействия между заряженными частицами или телами.
Электрические заряды делятся на положительные и отрицательные. Положительным зарядом обладают стабильные элементарные частицы – протоны и позитроны, а также ионы атомов металлов и т.д. Стабильными носителями отрицательного заряда являются электрон и антипротон.
Существуют электрически незаряженные частицы, то есть нейтральные: нейтрон, нейтрино. В электрических взаимодействиях эти частицы не участвуют, так как их электрический заряд равен нулю. Бывают частицы без электрического заряда, но электрический заряд не существует без частицы.
На стекле, потёртом о шёлк, возникают положительные заряды. На эбоните, потёртом о мех – отрицательные заряды. Частицы отталкиваются при зарядах одинаковых знаков (одноимённые заряды), а при разных знаках (разноимённые заряды) частицы притягиваются.
Все тела состоят из атомов. Атомы состоят из положительно заряженного атомного ядра и отрицательно заряженных электронов, которые движутся вокруг ядра атома. Атомное ядро состоит из положительно заряженных протонов и нейтральных частиц – нейтронов. Заряды в атоме распределены таким образом, что атом в целом является нейтральным, то есть сумма положительных и отрицательных зарядов в атоме равна нулю.
Электроны и протоны входят в состав любого вещества и являются наименьшими устойчивыми элементарными частицами. Эти частицы могут неограниченно долго существовать в свободном состоянии. Электрический заряд электрона и протона называется элементарным зарядом.
Элементарный заряд – это минимальный заряд, которым обладают все заряженные элементарные частицы. Электрический заряд протона равен по абсолютной величине заряду электрона:
Величина любого заряда кратна по абсолютной величине элементарному заряду, то есть заряду электрона. Электрон в переводе с греческого electron – янтарь, протон – от греческого protos – первый, нейтрон от латинского neutrum – ни то, ни другое.
Проводники и диэлектрики
Электрические заряды могут перемещаться. Вещества, в которых электрические заряды могут свободно перемещаться, называются проводниками. Хорошими проводниками являются все металлы (проводники I рода), водные растворы солей и кислот – электролиты (проводники II рода), а также раскалённые газы и другие вещества. Тело человека также является проводником. Проводники обладают высокой электропроводностью, то есть хорошо проводят электрический ток.
Вещества, в которых электрические заряды не могут свободно перемещаться, называются диэлектриками (от английского dielectric, от греческого dia – через, сквозь и английского electric – электрический). Эти вещества также называют изоляторами. Электропроводность диэлектриков очень мала по сравнению с металлами. Хорошими изоляторами являются фарфор, стекло, янтарь, эбонит, резина, шёлк, газы при комнатных температурах и другие вещества.
Разделение на проводники и изоляторы условно, так как проводимость зависит от различных факторов, в том числе от температуры. Например, стекло хорошо изолирует только в сухом воздухе и становится плохим изолятором при большой влажности воздуха.
Проводники и диэлектрики играют огромную роль в современном применении электричества.
Электростатика. Виды электрических зарядов.
Выделяют два вида электрических зарядов, условно названных положительными и отрицательными.
Положительно заряженными (+) принято обозначать тела, которые воздействуют на другие заряженные тела аналогично, как стекло, наэлектризованное трением о шелк.
Отрицательно заряженными (-) принято обозначать тела, которые воздействуют аналогично, как эбонит, наэлектризованный трением о шерсть.
Выбор термина «положительный» для зарядов, образовавшихся на стекле, и «отрицательный» для зарядов на эбоните абсолютно случаен.
Тела, обладающие электрическим зарядом одинакового знака (- -; + +), будут взаимно отталкиваться. Для обозначения таких тел применяют термин – одноименные.
А тела, обладающие зарядами противоположного знака (- +), наоборот, будут взаимно притягиваться. Для их обозначения применяют термин – разноименные.
Этим свойством демонстрируется базовое различие электромагнитных сил от гравитационных. Гравитационные силы всегда будут силами притяжения.