Презентация по физике "Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции полей"

Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции полей

Электродинамика: электростатика

10 класс

72/102

Закон взаимодействия неподвижных электрических зарядов был установлен

Шарлем Кулоном в 1785 г. экспериментально

Как осуществляется это взаимодействие?

Шарль Огюстен де Кулон

(1736 - 1806 )

Взаимодействие неподвижных электрических зарядов

Теория дальнодействия

Теория близкодействия

(Ньютон, Ампер)

(Фарадей, Максвелл)

вокруг каждого электрического заряда, существует некая среда, через которую передаются электрические действия – притяжение или отталкивание. Эта среда была названа электрическим полем .

электрические заряды обладают свойством мгновенно «чувствовать» и действовать друг на друга на расстоянии

В 1852 г. Фарадей проделал опыт: он погрузил разноименнозаряенные тела в диэлектрик (масло), в котором имелся порошок, при этом между телами возникли видимые линии, состоящие из частиц порошка и идущие от одного тела к другому.

Майкл Фарадей

(1791 - 1867 )

Фарадей предположил, что эти линии не только указывают направления действия сил в разных точках, но и соответствуют каким-то изменениям в среде , через которую передается электрическое взаимодействие

Электрическое поле

Электрическое поле  - особый вид материи, существующий вокруг любого электрического заряда и проявляющий себя в действии на другие заряды .

Электрическое поле, созданное неподвижными зарядами, называют  электростатическим .

Если поле изменяется со временем, то такое поле называют  переменным .

0. , если q   " width="640"

Напряженность электрического поля

Для количественного определения электрического поля вводится  силовая характеристика напряженность электрического поля

Отношение силы, действующей на помещаемый в данную точку поля точечный заряд, к этому заряду, называется напряжённостью электрического поля .

Напряжённость поля —  векторная величина ; её обозначают буквой

Напряженность  не  зависит от величины заряда, помещенного в поле

Единица напряжённости в СИ:

вектор напряженности направлен от положительного заряда и к отрицательному

, если q0.

, если q

Силовые линии электрического поля

Линии, касательная в каждой точке которых совпадает с вектором напряжённости электрического поля, называют  силовыми линиями  или  линиями напряжённости поля

Линий напряжённости: положительно заряженного шарика , двух разноимённо заряженных шариков , двух одноимённо заряженных шариков

Силовые линии электрического поля

Линии напряженности двух пластин, заряды которых равны по модулю и противоположны по знаку

Электрическое поле, напряжённость которого одинакова во всех точках, называется однородным .

Свойства силовых линий

• Силовые линии электрического поля не замкнуты , они начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных.
• Силовые линии указывают направление вектора напряженности электрического поля
• Силовые линии непрерывны и не пересекаются .
• Густота линий тем больше, чем больше напряженность

0 " width="640"

Напряжённость поля точечного заряда

Найдём напряжённость электрического поля, создаваемого точечным зарядом q 0 . По закону Кулона этот заряд будет действовать на положительный заряд q с силой

Модуль напряжённости поля точечного заряда q 0  на расстоянии r от него равен:

Вектор напряжённости в любой точке электрического поля направлен вдоль прямой, соединяющей эту точку и заряд, и совпадает с силой Кулона.

Силовые линии электрического поля точечного заряда направлены вдоль радиальных линий.

q 0

q 0 0

Поле заряженного шара

Заряд q равномерно распределён по поверхности шара. Силовые линии электрического поля, также из соображений симметрии, направлены вдоль продолжений радиусов шара.

Распределение в пространстве силовых линий электрического поля шара с зарядом q на расстояниях r ≥ R от центра шара аналогично распределению силовых линий поля точечного заряда q.

Внутри проводящего шара ( r ) напряженность поля равна нулю

Принцип суперпозиции полей

Напряжённость поля системы зарядов в данной точке равна геометрической (векторной) сумме напряжённостей полей, созданных в этой точке каждым зарядом в отдельности:

 

Для определения направления векторов напряжённостей полей отдельных зарядов мысленно помещаем в выбранную точку положительный заряд .

1. Два одинаковых положительных заряда + q находятся в вершинах прямоугольного треугольника. Определите напряженность в точке А, если катеты равны 6 и 8 м.

2. Определите напряженность электрического поля в вершине квадрата со стороной 50 см, в три другие вершины помещены заряды по 10 -5 Кл каждый.

3. Определите напряженность электрического поля в одной из вершин правильного треугольника со стороной 40 см, если в двух других вершинах расположены заряды 2·10 -5 Кл

Домашнее задание:

§87-90