Поле уединенных точечных зарядов Поле проводящего шара

Занятие 1

Тема: “Закон Кулона. Напряженность электростатического поля”

Преподаватель: Малацион Светлана Фиаловна

Цель занятия:

Усвоить фундаментальные понятия и законы электростатики

Задача занятия:

Закрепить теоретический материал лекции на тему “Закон Кулона. Напряженность электростатического поля.” на примере решения конкретных задач.

Компетенции, формируемые на занятии:

– способностью к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);

– способностью выявлять естественно-научную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);

Студент должен демонстрировать следующие результаты:

1) знать: основные физические законы электростатики;

2 ) уметь: использовать для решения прикладных задач основные законы и понятия электростатики;

3) владеть: навыками описания основных физических явлений и решения типовых задач.

Ключевые слова: Электромагнитное поле, электромагнитное взаимодействие, электростатическое поле, точечный заряд, закон Ш.Кулона, электрическая постоянная, относительная диэлектрическая проницаемость среды, напряженность электрического поля, силовые линии.

Основные понятия и законы

Электрическое поле – это особый вид материи, неразрывно связанный с электрическими зарядами и передающий действия одних зарядов на другие. Электростатическое поле – поле, созданное неподвижными электрическими зарядами.

Электрический заряд q – это физическая величина, которая характеризует свойство тел или частиц вступать в электромагнитные взаимодействия и определяет значения сил и энергий при таких взаимодействиях.

Закон сохранения электрического заряда: алгебраическая сумма зарядов замкнутой системы (системы, не обменивающейся зарядами с внешними телами) остается постоянной. или ,

Элементарные заряды. В состав любого вещества входят положительно заряженные частицы – протоны и отрицательно заряженные элементарные частицы – электроны.

Электрон (е) Кл кг

Протон (р) Кл кг

Точечным называется заряд, сосредоточенный на теле, линейные размеры которого пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием до других заряженных тел, с которыми он взаимодействует. Понятие точечного заряда, как материальной точки является физической абстракцией.

Пробный точечный положительный заряд – такой заряд, который не искажает исследуемое поле.

Закон Кулона: сила взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами, находящимися в вакууме, пропорциональна зарядам и и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними.

Относительная диэлектрическая проницаемость () среды показывает, во сколько раз в данной среде сила взаимодействия между двумя точечными зарядами и , находящимися друг от друга на расстоянии r, меньше, чем в вакууме.

Напряженностью электростатического поля в какой-либо точке называется вектор , численно равный силе, с которой это поле действует на единичный положительный заряд, помещенный в данную точку и направленный в сторону действия силы.

Линии напряженности – это линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора .

Поле уединенных точечных зарядов Поле проводящего шара

Поле диполя

-

+

.

Принцип суперпозиции (наложения) электростатических полей: напряженность результирующего поля системы точечных зарядов равна векторной сумме напряженностей полей, создаваемых каждым из этих зарядов в отдельности.

Плотности зарядов – объемная , поверхностная и линейная .

Основные формулы:

, в СИ , , Ф/м

, , , , , ; ; , , .

Дата добавления: 2015-08-10