Билет №4

Вопрос №1 Электрический заряд. Дискретность электрического заряда. Элементарный заряд. Закон сохранения электрического заряда. Опыт Милликэна. Закон Кулона. Система единиц. Диэлектрическая постоянная. Линейная, поверхностная и объемная плотность зарядов.

Электрический заряд – количественная мера действия степени электризации тел.

Элементарный заряд - минимальная порция электрического заряда (e=1.6-19), заряд элементарной частицы (электрон, протон, нейтрон)

Электрический заряд дискретен, т.е. заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного электрического заряда е.

ЗСЭЗ: алгебраическая сумма эл. зарядов любой замкнутой системы не изменяется.

Опыт Милликена: (1909) Между пластинами подавалось напряжение и, с помощью пульверизатора, капельки масла, в микроскоп велось наблюдение за установлением равновесия. Нашёл элементарный заряд.

Закон Кулона: (1785) Сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов пропорциональна величине каждого из зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Точечный заряд - Заряженное тело, размерами которого можно пренебречь по сравнению с расстоянием до других тел.

Также для з.Кулона справедлив принцип суперпозиции: , Fai – сила, с которой действует qa на заряд qi.

Опытным путём установлено, что взаимодействие двух электрических зарядов не зависит от наличия других зарядов.

Диэлектрическая постоянная: [ ф/м]

Линейная плотность заряда: [Кл/м]

Поверхностная плотность заряда: [ кл / м^2 ]

Объёмная плотность заряда: [ кл / м^3 ]

Вопрос №2 Электрическое поле, его характеристики. Напряженность поля (точечного заряда и системы зарядов). Вектор электрического смещения. Графическое изображение электрических полей

Эл. поле – это пространство, окруж-щее заряж. тела, в кажд. точке этого пространства сопоставлено какое-то значение физ. величины.

Характеристики поля: напряжённость электрического поля Е, потенциал Ф, вектор смещения электрического поля D.

Напряжённость поля: векторная физическая величина, равная отношению силы, действующей на заряд, к величине этого заряда. E=F/q.

Напряжённость поля точечного электрического заряда:

Напряжённость поля системы зарядов:

Вектор электрического смещения: D=Eεε

Графическое изображение электрических полей: Линии напряжённости проводят так, что касательная к ним в каждой точке совпадает с направлением вектора Е. Густота линий выбирается так, что кол-во линий, пронизывающих единицу пов-ти, перпендикулярной к линиям площадки, было равно числовому значению Е.

Вопрос №3 Работа перемещения электрического заряда в электрическом поле. Теорема о циркуляции вектора напряженности электрического поля. Потенциал электрического поля. Разность потенциалов. Эквипотенциальные поверхности. Потенциал поля точечного заряда и системы зарядов.

Кулоновская сила консервативна, а электростатическое поле - потенциально.

Работа сил консервативного поля – убыль потенциальной энергии.

Потенциал: скал. физ. велич., равная потенц. эн., которой обладает ед. пол. заряд, помещ. в данную точку. (Wп/qпр)

Потенциал поля точечного заряда:

Потенциал поля системы зарядов: (алгебраическая сумма потенциалов, создаваемых каждым из зарядов в отдельности)

Wn=φq A=W1-W2 =q(φ1 – φ2)

A=qφ (если заряд из точки с потенциалом φ удаляется на бесконечность)=> Потенциал: численно равен работе, которую совершают силы поля над единичным полож. зарядом при удалении его из данной точки на бесконечность.

Теорема о циркуляции вектора напряжённости (признак потенциальности поля): циркуляция вектора Е равна нулю.

Эквипотенциальные поверхности: воображаемые пов-ти, все точки которых имеют одинаковый потенциал. Уравнение такой пл-ти: φ(x,y,z)=Const

Вектор Е в каждой точке направлен по нормали к эквипот. пов-ти.

Линии напряжённости в каждой точке ортогональны к эквипот. пов-тям.

Эквипот. пов-ть можно провести через любую точку поля => по густоте эквипот. пов-тей можно судить о величине напряжённости поля.

Билет №4

Дата добавления: 2015-07-20