Электростатика. Основные понятия. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Принцип суперпозиции. Теория близкодействия. Потенциал электрического поля. Конденсатор.

	Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Физический справочник / / Физика для самых маленьких. Шпаргалки. Школа.  / / Электростатика. Основные понятия. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Принцип суперпозиции. Теория близкодействия. Потенциал электрического поля. Конденсатор. Поделиться:    Электростатика. Основные понятия. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Принцип суперпозиции. Теория близкодействия. Потенциал электрического поля. Конденсатор. Основные понятия электростатики:  электрический заряд, элементарный заряд, электрическое поле, проводник, диэлектрик: Электрический заряд Q [Кл]: это физическая величина, характеризующая свойство тел вступать в электрическое взаимодействие. Одноименные заряды отталкиваются, а разноименные заряды притягиваются Элементарный заряд: e=1,6*10-19 Кл это минимальная порция заряда, котрая может передаваться от одного тела к другому (заряд протона или электрона) Электрическое поле: это создаваемый любым электрическим зарядом материальный объект, непрерываный в пространстве, проявляющийся в том, что действет на другие заряды. Проводник: это материал, по которому заряд может свободно перемещаться от одного тела к другому. Диэлектрик: это материал, по которому электрический заряд при обычных условиях перемещаться не может. Закон сохранения электрического заряда: Закон сохранения электрического заряда: в замкнутой системе алгебраическая (с учетом знаков +/-) сумма зарядов остается постоянной Закон Кулона, кулоновская сила: Закон Кулона: сила взаимодействия двух точечных зарядов (=кулоновская сила) направлена вдоль прямой, соединяющей заряды, прямо пропорциональна модулю зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними: Принцип суперпозиции для электрических зарядов: Принцип суперпозиции для электрических зарядов: результирующая сила, действующая на данный заряд q1 со стороны нескольких зарядов q2…..qn, равна геометрической сумме (= векторной сумме) сил F12+….F1n, действующих на данный заряд со стороны каждого из зарядов: Теория близкодействия электрических зарядов: Взаимодействие между заряженными частицами осуществляется посредством электрического поля и осуществляется с конечной скоростью Напряженность электрического поля, напряженность поля точечного заряда: Напряженность электрического поля [В/м]: E (векторная величина) это отношение силы F (векторной величины) с которой поле действует на точечный заряд q (скалярной величины), к этому заряду (с учетом знака заряда): Напряженность электрического поля единичного точечного заряда Q: на расстоянии r от него (напрямую следует из закона Кулона): Принцип суперпозиции электрических полей: Принцип суперпозиции электрических полей: если в данной точке пространства различные заряженные частицы создают электрические поля, напряженности которых E1,E2,….En, то результирующая напряженность электрического поля в этой точке равна векторной сумме отдельных напряжённостей: Потенциал электрического поля, потенциальная энергия заряда, разность потенциалов = напряжение, связь разности потенциалов и напряженности в однородном поле: Потенциальная энергия: заряда q в однородном электростатическом поле напряженности E: , где d — расстояние до плоскости, где потенциальная энергия принимается равной нулю Потенциал электростатического поля в точке [В]: это отношение потенциальной энергии заряда в поле, к этому заряду (с учетом знака заряда): Вариант 2: это работа по перемещению единичного положительного заряда из данной точки в бесконечность Напряжение = Разность потенциалов между точками: это отношение работы поля при перемещении заряда из начальной точки в конечную к этому заряду ( с учетом знака заряда): Численно (но не по размерности) это работа поля по перемещению единичного положительного заряда из одной точки в другую Связь разности потенциалов и напряженности: в однородном поле: где U это разность потенциалов между точками, которые cвязаны вектором перемещения Δd, совпадающим по направлению с вектором E Конденсатор, электроемкость, напряженность, энергия: Электроемкость двух проводников: это отношение заряда Q одного из проводников к разности потенциалов U между этим проводником и соседним: Конденсатор: это система двух проводников (обкладок конденсатора), разделенных слоем диэлектрика, толщина которого мала по отношению к размерам обкладок Напряженность поля плоского конденсатора: Электроемкость плоского конденсатора: Энергия заряженного конденсатора: Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос: Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.
Коды баннеров проекта DPVA.ru Начинка: KJR Publisiers Консультации и техническая поддержка сайта: Zavarka Team	Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator

основные понятия по теме в физике, формулы с пояснениями, законы

Электростатика как раздел электродинамики

Определение

Электростатика является разделом учения об электричестве, задачей которого является исследование неподвижных электрических зарядов.

С давних времен известно, что определенные материалы – такие, как янтарь, – могут притягивать легкие предметы (к примеру, пух, пыль, кусочки бумаги). Возникновение электростатических явлений, главным образом, обусловлено взаимодействием электрических зарядов друг с другом. Сила такого взаимодействия описана законом Кулона.

Несмотря на то, что электростатические силы кажутся слабыми, в некоторых случаях они превосходят силу гравитации. Например, протон и электрон в атоме водорода взаимодействуют с силой, которая на 36 порядков больше действующей между ними гравитационной силы.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Существует масса примеров электростатических явлений, включая простое притяжение воздушного шарика к шерстяному свитеру, притяжение бумаги и тонера в лазерных принтерах, спонтанное воспламенение зернохранилища как результат электризации зерна.{,}=const\)

 

Закон Кулона

Закон Кулона позволяет количественно описать процесс, при котором взаимодействуют заряженные тела. Это фундаментальный закон – утверждение было доказано экспериментальным путем, а не является следствием природных закономерностей.

Закон Кулона справедлив в том случае, когда точечные заряды неподвижны и находятся в вакууме. Понятие точечного заряда является условным, так как подобные частицы отсутствуют в действительности. Однако точечными можно считать такие заряды, размеры которых существенно меньше, чем расстояние между ними.

Сила, с которой взаимодействуют заряды в воздухе, практически не отличается от силы их взаимодействия в вакууме. В первом случае сила слабее менее, чем на одну тысячную. Электрический заряд является физической величиной и характеризует способность частиц и тел вступать в электромагнитные силовые взаимодействия.

Примечание

Первым закон взаимодействия зарядов, находящихся в состоянии покоя, открыл французский физик Ш.9\) — коэффициент пропорциональности в законе Кулона.

Согласно третьему закона Ньютона:

\(\vec{F}_{12}=\vec{F}_{21}\)

Данные силы взаимодействия представляют собой силы отталкивания в том случае, когда заряды имеют одинаковые знаки, и являются силами притяжения при разных знаках зарядов. Для обозначения электрического заряда, как правило, используют буквы q или Q.

Исходя из совокупности данных, полученных экспериментальным путем, можно сделать следующие выводы:

1. Электрические заряды бывают двух типов, которые условно называют отрицательными и положительными.
2. Заряды обладают способностью передаваться (к примеру, в процессе непосредственного контакта) от одного тела к другому. В отличие от массы тела электрический заряд не является неотъемлемым параметром данного тела. Одно и то же тело при разных условиях может обладать неодинаковым зарядом.
3. Заряды с одинаковым знаком отталкиваются, а с разными – притягиваются. Таким образом проявляется принципиальная разница между электромагнитными и гравитационными силами. Гравитацией всегда является сила притяжения.

Взаимодействие неподвижных электрических зарядов является электростатическим или кулоновским взаимодействием. Электростатика является отдельным разделом электродинамики, задача которого заключается в изучении кулоновского взаимодействия.

Закон Кулона применим в случае точечных заряженных тел. На практике закономерность выполняется в том случае, когда размеры заряженных тел много меньше, чем расстояние между ними. Условия выполнения закона Кулона:

• точечность зарядов;
• неподвижность зарядов;
• взаимодействие зарядов в вакууме.

В международной системе СИ заряд измеряют в Кулонах (Кл).

Определение

Кулон – заряд, который проходит за 1 секунду через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А.

Единица силы тока (Ампер) в СИ является наряду с единицами длины, времени и массы основной единицей измерения.

Электрический заряд и его свойства

Электрическим зарядом называют физическую величину, которая характеризует свойство частиц или тел вступать в электромагнитные взаимодействия. Заряд обозначают, как q или Q, и измеряют в Кл. Свободный заряд в 1 Кл представляет собой гигантскую величину заряда, которую практически невозможно встретить в природе. Обычно, в процессе изучения, можно встретить заряды, исчисляемые в микрокулонах, нанокулонах, пикокулонах. Свойства электрического заряда:

• электрический заряд является видом материи;
• на электрический заряд не влияет движение частицы и ее скорость;
• заряды обладают способностью перемещаться (например, в процессе непосредственного контакта) от одного тела к другому, не являются неотъемлемой характеристикой тела;
• электрические заряды бывают отрицательными и положительными, что соответствует их условным типам;
• заряды взаимодействуют друг с другом, при этом одноименные заряды притягиваются, а разноименные – отталкиваются;
• силы взаимодействия зарядов представляют собой центральные силы, то есть лежат на одной прямой, которая соединяет центры этих зарядов;
• минимально возможный по модулю заряд называют элементарным, \(e= 1,6*10^{-19}.{,}=\frac{q_{1}+q_{2}}{2}\)

  Современная наука полагает, что носителями зарядов являются элементарные частицы. Известно, что все тела состоят из атомов, которые включают в себя протоны с положительным зарядом, электроны с отрицательным зарядом и нейтральный частицы, называемые нейтронами. Из протонов и нейтронов состоят атомные ядра. Электронная оболочка атомов образована электронами.

  Протон и электрон обладают одинаковыми по модулю электрическими зарядами, которые равны элементарному заряду е. Если атом нейтральный, то количество протонов в ядре соответствует числу электронов в оболочке. Данное число называют атомным номером.

  Атом рассматриваемого вещества может лишиться одного или нескольких электронов либо приобрести лишний электрон. В этом случае нейтральный атом трансформируется в положительно или отрицательно заряженный ион.

  Следует отметить, что ядро атома состоит из положительных протонов, в связи с этим их количество может увеличиться или уменьшиться только в процессе ядерной реакции. Известно, что электризация тел не сопровождается ядерными реакциями. Таким образом, при любых электрических явлениях количество протонов остается стабильным, может измениться лишь число электронов.

  Можно сообщить телу отрицательный заряд, то есть передать ему лишние электроны. Сообщение телу положительного заряда подразумевает отнимание электронов, а не добавление протонов. Передача заряда от одного тела к другому осуществляется порциями, которые включают в себя целое число электронов.

  В определенных случаях при решении задач можно встретить примеры распределения электрического заряда по какому-либо телу. Описать такое распределение можно с помощью специальных величин.

  Линейная плотность заряда необходима, чтобы описать, каким образом заряд распределен по нити. Величина измеряется в Кл/м. Формула линейной плотности заряда:

  \(\lambda =\frac{q}{L}\)

  где L – является длиной нити.

  Поверхностная плотность заряда позволяет определить, как заряд распределен по поверхности тела. Величина измеряется в кулонах на квадратный метр. Формула поверхностной плотности заряда:

  \(\sigma =\frac{q}{S}\)

  где S – площадь поверхности тела.

  Объемную плотность заряда целесообразно применять для описания распределения заряда по объему тела. Величина измеряется в кулонах на м³. Формула объемной плотности заряда:

  \(\rho =\frac{q}{V}\)

  где V – это объем тела.

  Формулы с пояснениями, вывод

  В случае электрических зарядов действует принцип суперпозиции: результирующая сила, действующая на определенный заряд \(q_{1}\) со стороны нескольких зарядов \(q_{2}… q_{n},\) равна геометрической сумме, то есть векторной сумме сил \(F_{12}+….F_{1n}\), которые действуют на данный заряд со стороны каждого из зарядов:

  \(\vec{R}=\vec{F_{12}}+…+\vec{F_{1n}}\)

   

  Заряженные частицы взаимодействуют друг с другом с конечной скоростью с помощью электрического поля. Данное утверждение является теорией близкодействия электрических зарядов.{2}}\)

   

  Принцип суперпозиции электрических полей состоит в том, что при создании заряженными частицами в определенной точке пространства электрических полей с напряженностями \(E_{1}, E_{2},…, E_{n}\), результирующая напряженность электрического поля в данной точке равна векторной сумме отдельных напряженностей:

  \(\vec{E}=\vec{E_{1}}+…+\vec{E_{n}}\)

   

  Заряд q в однородном электрическом поле напряженности Е обладает потенциальной энергией:

  \(\vec{E}:W=qEd\)

  где d является расстоянием до плоскости с нулевой потенциальной энергией.

  Определение

  Потенциал электростатического поля в точке является отношением потенциальной энергии заряда в поле, к этому заряду, учитывая знак заряда.

  Формула для расчета потенциала электростатического поля:

  \(\varphi =\frac{W}{q}=Ed\)

  Потенциалом электростатического поля также называют работу, которая выполняется в процессе перемещения единичного положительного заряда из рассматриваемой точки в бесконечность.

  Напряжение соответствует разности потенциалов между точками и определяется, как отношение работы поля при перемещении заряда из начального положения в конечное, к данному заряду, учитывая знак заряда:

  \(U=\varphi _{1}-\varphi _{2}=\frac{A}{q}\)

  В числовом выражении, но не по размерности, данная величина представляет собой работу, которую выполняет поле, перемещая единичный положительный заряд из одной точки в другую.

  Однородное поле характеризуется наличием связи между разностью потенциалов и напряженностью:

  \(E=\frac{U}{\Delta d}\)

  где U является разностью потенциалов между точками, которые связывает вектор перемещения \(\Delta d\), совпадающий по направлению с вектором Е.

  Электроемкостью пары проводников называют отношение заряда Q, который соответствует одному из проводников, к разности потенциалов U между этим проводником и соседним:

  \(C=\frac{Q}{U}\)

  Определение

  Конденсатор – система из пары проводников, называемых обкладками конденсатора, которые разделены диэлектрическим слоем с толщиной меньшей, чем размеры обкладок.{2}}{2}\)

   

  В современной технике практикуется использование электростатических эффектов. Например, чтобы качественно очистить воздух от частиц гари и пыли с помощью специальных электрических фильтров, равномерно распределять красящие составы благодаря краскопультам, распечатывать материалы в офисных установках (таких, как «Ксерокс»), производить наждачную бумагу.

  Электростатическую защиту оснащают при помощи экранирующих проводников, что позволяет оградить от электрических полей электроизмерительные чувствительные устройства.

  Конструкции в виде металлических сеток защищают любые огнеопасные объекты, включая склады с порохом, от внезапного удара молнии. Характеристика избыточных электрических зарядов определяется на поверхности проводников, а затем широко используется в приборе генератора Ван-дер-Граафа, который представляет собой устройство для получения сверхсильных электрических и магнитных полей.

  Электростатика, как научная область, мало изучена. Ученые длительное время избегали данной темы из-за ее ограниченного применения в технике. Активное использование полимеров в промышленных масштабах послужило причиной поиска новых решений, позволяющих нейтрализовать постоянные и статические заряды.

  Сегодня электростатика отличается многогранными и многочисленными сферами применения. Электростатические явления используют в технике и медицине, что делает направление перспективным для дальнейшего развития.

  10. Вопросы к зачету по теме «Электростатика»

  Вопросы для подготовки к зачету по теме «Электростатика.»

  21. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона.

  22. Напряжённость электрического поля. Принцип суперпозиции электрических полей. Графическое изображение электрических полей. Свойства линий напряженности электрического поля.

  23. Работа сил электрического поля по переносу заряда. Потенциал, разность потенциалов. Напряжение.

  24. Конденсаторы. Электроемкость плоского конденсатора. Энергия заряженного конденсатора.

  Ответы.

  Часть 1. Основные физические величины, единицы их измерения, формулы для нахождения.

  Наименование	Обозначения	Единицы измерения в СИ	Формулы
  Электрический заряд	q	Кл (кулон)	—
  Закон сохранения электрического заряда	—	—	q1 + q2 + q3 + … +qn = const
  Закон Кулона	—	—
  Напряженность	E	Н/Кл (ньютон на кулон) В/м (вольт на метр
  Принцип суперпозиции электрических полей	—	—
  Работа сил электрического поля по переносу заряда.	A	Дж (джоуль)	A12 = Wp1 – Wp2 = qφ1 – qφ2 = q(φ1 – φ2)
  Потенциал	φ	В (вольт)
  Разность потенциалов	φ1-φ2	В (вольт)	φ1-φ2 = U
  Напряжение	U	В (вольт)	U = А/q
  Электроемкость	С	Ф (фарад)
  Электроемкость плоского конденсатора	С	Ф (фарад)
  Энергия заряженного конденсатора	W	Дж (джоуль)

  Часть 2. Основные понятия.

  Расширения для Joomla

  Подробности

  Просмотров: 12015

  Электричество — Основные формулы

  1. Электростатика

  1.1 Закон Кулона

  q₁, q₂ — величины точечных зарядов,
  r — расстояние между зарядами.

  1.2 Напряженность поля уединенного точечного заряда

  q — величина уединенного точечного заряда,
  r — расстояние от заряда.

  1.3 Потенциал точки в поле точечного заряда

  q — величина уединенного точечного заряда,
  r — расстояние от заряда.

  1.4 Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле

  φ — потенциал,
  q₁ — величина заряда.

  1.5 Потенциальная энергия заряда

  q₁ в поле точечного заряда

  q — величина уединенного точечного заряда, который создает поле,
  r — расстояние между зарядами.

  1.6 Теорема Гаусса

  N — поток вектора напряженности электрического поля через замкнутую поверхность,
  q — полный заряд, находящийся внутри замкнутой поверхности.

  1.7 Напряженность электрического поля вблизи от поверхности проводника

  σ — поверхностная плотность заряда.

  1.8 Емкость плоского кондесатора

  q — заряд конденсатора,
  U — модуль разности потенциалов между обкладками.

  1.9 Энергия плоского кондесатора

  q — заряд конденсатора,
  U — модуль разности потенциалов между обкладками.

  2. Постоянный электрический ток

  2.1 Закон Ома для участка однородной цепи

  U — напряжение на концах участка,
  R — сопротивление участка цепи.

  2.2 Закон Ома для замкнутой цепи с источником тока

   — ЭДС (электродвижущая сила),
  r — внутреннее сопротивление источника ЭДС.

  2.3 Работа постоянного тока

  U — напряжение на концах участка цепи,
  t — время, за которое совершается работа.

  2.4 Закон Джоуля-Ленца

  Q — теплота,
  R — сопротивление проводника,
  t — время, за которое выделяется теплота.

  2.5 Полная мощность, развиваемая источником тока

   — ЭДС источника тока,
  R — сопротивление цепи,
  r — внутреннее сопротивление источника тока.

  2.6 Полезная мощность

   — ЭДС источника тока,
  R — сопротивление цепи,
  r — внутреннее сопротивление источника тока.

  2.7 Коэффициент полезного действия источника тока

  R — сопротивление цепи,
  r — внутреннее сопротивление источника тока.

  2.8 Первое правило Кирхгофа

  n — число проводников, сходящихся в узле;
  I_k — сила тока в k-м проводнике.

  2.9 Второе правило Кирхгофа

  n — число неразветвленных участков в контуре;
  m — число ЭДС в контуре.

  Технологическая карта урока (учебного занятия) на основе системно-деятельностного подхода. Урок повторения по теме: «электростатика»

  Технологическая карта урока (учебного занятия) на основе системно-деятельностного подхода

  Этап урока	Время, мин	Содержание учебного материала	Методы и приемы работы	ФОУД*	Деятельность учителя	Деятельность учеников			Планируемые результаты
  						познавательная	коммуникативная	регулятивная
  1.Организационный момент. 1.1.Приветствие 1.2. Определение отсутствующих и готовности кабинета к уроку. 1.3Проверка готовности учащихся к уроку.	1 мин	Проводится психологическая подготовка учащихся к предстоящему занятию. На этом этапе необходимо создать атмосферу взаимного уважения учителя и учеников, через деловой тон учителя, отсутствие формализма при приветствии.	Словесный метод обучения. На этом этапе имеет место социальная мотивация-создание деловой рабочей обстановки в классе.	Фронтальная	Организовать и целенаправить учебно-познавательную деятельность: приветствие учащихся; проверка учителем готовности класса к уроку; организация внимания.	Осознание и принятие:готовность	Характер активности учеников –речевой.		Организация внимания всех учащихся. Учащиеся «настраиваются» на урок. Формирование психологического режима урока, задание высокого темпа работы на уроке, включение класса в работу.
  2.Мотивационный этап или этап подготовки учащихся к активной и сознательной работе на уроке.	1 мин	«Мы с вами закончили изучение большого раздела электродинамики – «Электростатика». Сегодня мы проведем урок повторения по теме «Электростатика» Вопрос: Что изучает электростатика? Ученик: «Электростатика – это раздел электродинамики посвященный изучению электрически заряженных тел. Учитель: Скажите что мы должны делать на уроке повторения какие поставим цели?» Ученик: «Цель нашего урока: проверить свои знания закрепить накопленные знания по теме и успешно использовать их на практике.» Учитель: «Кроме того мы должны систематизировать свои знания. Поэтому все что мы знаем об электрическом поле мы поместили в таблицу сравнив его с ранее изученным гравитационным полем. Учитель: «Зачем нам необходимо повторение основных понятий темы?» Ученик: «Повторение основных понятий и формул темы поможет нам лучше подготовиться к контрольной работе».	Используется словесный метод обучения. Учебно-воспитательная задача этапа – организовать и направить познавательную деятельность учащихся составить представление о теме урока. Это очень важно так как успешно работать можно только в том случае когда для каждого ясен предлагаемый конечный результат.	фронтальная	Повторение некоторых понятий. Учитель задаёт учащимся наводящие вопросы.	Отвечают на вопросы учителя.	Учебное сотрудничество с учителем, развитие грамотной речи.		Учащиеся приводят различные варианты ответа на поставленный вопрос. Учащиеся раскрывают общую цель урока.
  3. Актуализация темы.	2 мин	Учитель: «Человек познал удивительные свойства мира и научился использовать эти свойства для облегчения своего труда и облегчения быта. «Электростатика» так же «служит» человеку но с проявлением электростатических явлений человеку приходится считаться и в быту и на производстве. Давайте выясним какова роль статического электричества возникающего при трении в производстве и в быту?». Ученик: 1.) На текстильных фабриках наэлектризованные нити прилипают к гребням и при этом путаются и часто рвутся; для борьбы с этим явлением создают повышенную влажность воздуха; 2.) Электризация наблюдается и при трении между жидкостями и твердыми телами, поэтому бензовозы должны быть заземлены; на легковых машинах для этого используют полоски проводящей резины. 3.) Электризация искажает показания измерительных приборов.» Учитель: «На ряду с этим статическое электричество имеет ценные практические применения: а) электрофотография; б) обогащение руд; в) очистка зерна; г) смешение разнородных материалов; д) нанесение ворсового покрова; е) напыление порошков и многое другое. Из всего сказанного сделайте вывод. Ученик: «Знание основных понятий и законов электростатики очень необходимо для человека это поможет избежать многих ошибок и трагедий в быту и на производстве. Во многих случаях статическое электричество используют как надежный помощник при выполнении технологических процессов.»	Актуализация опорных знаний учащихся происходит с помощью метода беседы, через постановку вопросов.	Фронтальная	В ходе беседы происходит прямое, непосредственное идейно-эмоциональное воздействие учителя на коллектив учащихся, которое должно пробуждать у них ответственные мысли. Учитель использует устное поощрение наиболее активных учащихся. Работа каждого учащегося будет оценена учителем при подведении итогов. Учитель создаёт проблемную ситуацию: роль статического электричества на производстве и в быту.Задаёт учащимся наводящие вопросы.	Осознание и принятие:участвуют в работе по повторению, отвечаю на поставленные вопросы.	Развитие грамотного «физического» языка. Умение выражать свои мысли.		Учащиеся отвечают на вопросы учителя. Особых затруднений на данном этапе быть не может, так как идет повторение ранее изученного материала. Учащиеся делают выводы из всего сказанного.
  4. Этап всесторонней проверки знаний. 4.1 Разминка (повторение терминологии.) 4.2. Физический диктант.	39 мин 5 мин 5 мин.	Учитель: «Основные термины и понятия электростатики булат встречаться при дальнейшем изучении электродинамики. Поэтому этот этап нашего урока посвящён повторению терминологии. На экране дана сетка кроссворда и вписанные в нее слова – отгадки .Нужно сформулировать вопросы и определения к ним.(см.приложение) Учитель: «Повторив основные понятия и термины раздела, переходим к проверке знаний математического аппарата темы. Посмотрим, как вы знаете существующие зависимости между физическими величинами. Для этого предлагаю физический диктант.слайд№8(приложение) К доске вызывают двух учеников, которые должны писать эту же работу на обратной стороне доски. Остальные работают на заранее розданных листочках. Учитель зачитывает вопросы: 1.Формула основного закона электростатики – закона Кулона.слайд№10,11 2.Фурмула для расчета напряженности электрического поля.слайд№12,13 3.Потенциал.слайд№144.Формула потенциала точечного заряда. слайд№15 5.Формула для расчета работы, произведенной при перемещении заряда в электрическом поле.слайд№16 6. Элементарный электрический заряд равен…слайд№17 7.Закон сохранения заряда.слайд№18 После окончания диктанта на экране появляются критерии оценки. (Слайд№9)Учитель предлагается обменяться листочками учащимся, сидящим за одной партой, для взаимоконтроля. Затем открываем створки доски и проверяем правильность работы вызванных учащихся. В результате каждый ученик класса получает оценку за знание формул.	Словесный, наглядный. Средства обучения. Мультимедийный проектор, на экране сетка кроссворда с вписанными в нее словами – отгадками. Регулирующая мотивация создается через организацию различных видов контроль: взаимоконтроль и контроль со стороны учителя. Организация обратной связи осуществляется через ответы учащихся, через взаимоконтроль. Осуществляется проверка уменья адекватно оценивать товарищей. Используется ИКТ	Фронтальный опрос. Индивидуальная, парная.	Организация обратной связи происходит через речевое общение, через ответы учащихся. Данное задание способствует закреплению терминологии. Развивает речь учащихся. Реализуется воспитательная цель – уважение к личности, умение слушать, тактично делать замечание. Цель задания — проконтролировать знание формул по теме.	Закрепление основных понятий электростатики. Знание математического аппарата темы	Развитие грамотной речи. Умение выражать свои мысли. Учебное сотрудничество с учителем и сверстниками.	Самоконтроль. Взаимоконтроль. Оценка знаний.	На этом этапе происходит выявление наиболее активно работающих учащихся, контролируется точность и полнота ответов, владение терминологии. Используется устное поощрение учащихся. Возможные затруднения на этом этапе: Неточные и неправильные определения, которые учащиеся дают словам отгадкам в кроссворде. Низкая активность отдельных учащихся. Учащиеся записывают формулы на листочках. Возможно, что не все учащиеся добросовестно подготовились к этому заданию и слабо владеют математическим аппаратом темы. После окончания диктанта ученики. Сидящие за одной партой, меняются листочками для взаимоконтроля. Учащиеся сверяют ответы с ответами на доске.
  4.3. Выполнение заданий, связанных с графическим представлением полей.	3 мин	Учитель: «Следующий этап нашего урока – проверка того, как вы умеете изображать электрические поля и читать эти изображения. На экране высвечиваются задания. Задание № 1. Определите по рисунку знаки зарядов тел. Объясните свой ответ. (см.презентацию слайд № 19) Задание № 2. Начертите силовые линии поля, образованного заряженным телом в форме пятиконечной звезды. Слайд № 19 Задание № 3. Сформулируйте правила изображения силовых линий электрических полей.слайд№20,21 Задание№4. Тест с выбором правильного ответа.Слайды№22,23.	Словесный, наглядный. Используется ИКТ	Фронтальная, индивидуальная.	Круг задач, решаемых на этом этапе: образовательная задача — умение изображать электрические поля графическим способом; развивающая задача – развитие умений применять свои знания на практике при решении качественных задач. Воспитательная задача – воспитание внимания. Организация обратной связи происходит через наблюдение за деятельностью учащихся, через ответ учащихся. Корректировка ответа.	Повторение правил изображения силовых линий.	Умение применять теоретические знания на практике.	Самооценка.	Учащиеся записывают задания в тетрадь. По выбору учителя к доске выходят несколько учеников. Могут возникнуть трудности по определению знаков зарядов тел, это может произойти из-за незнания правил изображения силовых линий электрических полей.
  4.4.Объяснение демонстраций.	3 мин	Учитель: «Приступаем к проверке ваших умений применять теоретические знания для объяснения разных ситуаций». Заранее подготовленные учащиеся показывают опыты, комментируя свои действия. Опыт № 1. К слабой струе воды, льющейся из специального сосуда, ученик подносит наэлектризованную палочку. Струя отклоняется в сторону палочки. Выступающий ученик предлагает объяснить этот опыт другим учащимся.В случае неточного ответа вносит свои дополнения. Ответ: Когда наэлектризованную палочку подносят к струе воды, в ней находятся заряды противоположного знака, которые взаимодействуют с зарядами палочки и притягиваются к ней. В результате струя воды отклоняется в сторону палочки. (Для проведения следующего опыта учитель даёт краткий инструктаж по технике безопасности.) Опыт№2. Ученик устанавливает кондукторы электрофорной машины на расстоянии 7-8см друг от друга и слегка заряжает их. Берёт небольшой кусок ваты (массой 3-5мг.) и опускает его на один из кондукторов. Ватка начинает прыгать с одного кондуктора на другой. Ученикам предлагается ответить на вопрос: почему это происходит? Ответ: При соприкосновении с заряженным кондуктором ватка заряжается одноимённо с ним и, отталкиваясь от него, притягивается к другому кондуктору. Прикоснувшись к противоположному полюсу, она перезаряжается и вновь отталкивается, теперь она летит к первому кондуктору и т.д.	Основной метод обучения- наглядный, словесный, практический.	Фронтальная,индивидуальная.	Образовательная задача решается через применение накопленных знаний по теме «Электростатика» для объяснения демонстраций. Осуществляется связь между теорией и практикой. Решается воспитательная задача: привлечь внимание учащихся, вызвать интерес к предмету «физика». Обратная связь осуществляется через ответы учащихся.	Развивается умение наблюдать, логически мыслить.	Развивается умение грамотно говорить на языке физики. Сотрудничество с учителем, сверстниками.	Самоконтроль, самооценка.	Учащиеся наблюдают за демонстрацией опытов, отвечают на вопросы. Учащиеся со слабой теоретической подготовкой могут дать неточные объяснения опытов. При возможных затруднениях подготовленный ученик задаёт наводящие вопросы своим товарищам, или сам даёт правильный ответ.
  4.5 Решение задач (работа в группах).	10 мин.	Класс делится на четыре группы. Каждой группе учитель выдаёт карточки с заданиями. Задания разного уровня. Задачи качественные, расчётные, в виде тестов с выбором ответа. Слайды №24-40 (смотри презентацию, приложение).	Наглядный, практический. Дифференцированные задания необходимы, чтобы привлечь внимание всех учащихся. ИКТ	Групповая. Групповая форма порождает взаимную ответственность, внимательность. Формирует интерес к работе товарищей.	На данном этапе перед участниками образовательного процесса стоят следующие задачи: Закрепление навыков решения задач по теме; Развивать мышление учащихся при решении расчётных и качественных задач; Воспитывать внимательность и дисциплинированность. Рабочие места расположены так, что переход к групповой работе не должен вызывать проблем и не занимать много времени. Обратная связь осуществляется через наблюдение за деятельностью учащихся, через речевое общение в группах. Через взаимоконтроль.	Умение применять полученные знания при решении практических задач.	Формирование коммуникативных навыков общения, культуры общения.	Взаимоконтроль.	При групповой работе обязательно распределяются обязанности. Выбирается командир группы. Каждая группа выполняет задания по карточкам. При решении задач повторяются элементы знаний, полученные в курсе алгебры ( действия со степенями). Учащиеся со слабой математической подготовкой могут неправильно произвести расчёты при решении задач. Учащиеся сообщают о полученных результатах, возможна общая дискуссия в классе, дополнения и изменения. Работа учащихся должна быть слаженной, согласованной, чёткой. При групповой форме деятельности отдельные ученики уже ставятся в положение учителя, появляется возможность оказания реальной помощи друг другу. Командиры групп оценивают работу каждого ученика в группе.
  4.6 Письменная работа «Кто быстрее?»	5 мин.	Учитель: А теперь давайте ещё раз вспомним главные знания, полученные вами при изучении электростатики. Для этого проведём письменную работу « Кто быстрее?». 1.Что такое поле? 2.Что называется электрическим полем? 3.Каковы основные признаки и свойства электростатического поля? 4.Как можно наглядно представить электростатическое поле? 5.Что служит силовой характеристикой поля? 6.Назовите энергетическую характеристику поля? 7.Что такое разность потенциалов( напряжение) между двумя точками электростатического поля? 8.Сформулируйте основной закон электростатики. Каждой группе выдаётся лист с вопросами по теме. По команде учителя на первый вопрос пишет ответ командир группы, затем листок передаётся другому учащемуся из этой же группы, он отвечает на второй вопрос и так далее. По окончанию работы листы сдаются учителю. Отмечается группа – победитель. Командиры группы оценивают работу каждого учащегося, занося оценку в оценочный лист. Идёт обсуждение ответов на вопросы.	Это задание создаёт дух соревнования, Активизирует к работе.	Групповая. Письменная работа.	На этом этапе урока решается задача- проверить знание учащимися физических понятий, выяснить уровень теоретических знаний учащихся по теме «Электрическое поле, его основные характеристики и особенности». Обратная связь осуществляется через ответы учащихся. Реализуется воспитательная цель- воспитание внимательности, дисциплинированности, ответственности.	Повторение теории. Развитие логического и креативного мышления.	Общение между учителем и учениками в ходе обсуждения вопросов. Развитие логического и креативного мышления. Умение ориентироваться в нестандартных ситуациях.	Взаимоконтроль, самоконтроль.	Учащиеся отвечают на вопросы письменно. Каждый ученик группы отвечает за себя и в то же время чувствует ответственность за всю команду. Успех каждого- успех группы. Капитан заносит данные в оценочный лист, возможны его затруднения в оценке , нужна помощь учителя. Быстрый ответ на вопрос требует хорошей теоретической подготовки учащихся. Могут возникнуть затруднения в ответе на вопрос, из за плохой теоретической подготовки.
  4.7.Сравнение гравитационного и электрического полей.(составление сравнительной таблицы)	8 мин	Учитель: на очереди работа по сопоставлению двух полей – гравитационного и электростатического. Давайте заполним сравнительную таблицу. (смотри приложение, слайд№42). Форма сравнительной таблицы заготовлена заранее и листки с нею розданы до начала урока. Учащиеся работают в группах. Обсуждение и заполнение таблицы идет в процессе беседы в каждой группе. После того, как командиры групп докладывают, что работа по составлению таблицы закончена, учитель вывешивает на доску плакат с заполненной таблицей. Учащиеся сравнивают свою работу с эталоном и подклеивают лист с сравнительной таблицей в тетрадь (см.приложение). Идет обсуждение. Учитель раздает каждой группе карточку с вопросами к таблице. Вопросы: 1.Запишите формулу закона. 2. Какое действие оказывает это поле на тела (на заряды)? 3. Сформулировать определение силы, порождаемой этим полем. 4.Какой формулой определяется работа поля? 5.Чему равно работа поля на замкнутой траектории? 6.Каким видом энергии обладает тело (заряд) в этом поле? 7. Какова связь между работой и изменением потенциальной энергии?	Словесный, наглядный. ИКТ. Частично- поисковый. Приём обучения-продуктивный — сравнение.	Групповая.	На данном этапе урока решается образовательная задача- умение сравнивать. Находить общие черты у гравитационного и электростатического полей. Осуществляется систематизация и закрепление знаний учащихся. Данное задание способствует развитию логического мышления учащихся. Регулирующий компонент- контроль выполненной работы учителем, коррекция учителем ответов учеников. Обратная связь осуществляется через ответы учащихся, через наблюдение за деятельностью учащихся.	Работают с книгой, учатся сравнивать два вида полей.	Учебное сотрудничество со сверстниками и с учителем.	Самоконтроль, взаимоконтроль.	Учащиеся вписывают нужную информацию в таблицу, используя учебник по физике. Учащиеся сравнивают свою работу с эталоном, дополняя свои ответы.
  5.Этап информации о домашнем задании. .	1 мин	Подготовиться к контрольной работе: 1. Повторить: п-ф 87, 91, 92, 96-99. 2.Составить кроссворд по теме: «Электрическое поле», к уроку электрический ток. Сила тока.» в программе HotPotatoes(JCross) 3.Подобрать материал об опытах Л.И.Мандельштама и Н.Д.Папалекси, Р.Ч.Толмена и Б.Стюарта, так же подобрать материал об источниках электричкой энергии. 4. Индивидуально предлагаются доклады, презентации на темы: «История изобретения гальванического элемента» и «Действие электрического поля на человека. Меры безопасности при работе с электроприборами». 5.Тесты. Использование ЦОР.(слайд№45)	Словесный. ИКТ	фронтальная	Дифференцированное домашнее задание.. Данное задание выбрано не случайно, оно опережающее и является подготовительным для восприятия новой темы. Это позволяет сделать первый урок по теме: «Электрический ток. Сила тока», интересным, познавательным, эмоциональным. Момент сообщения домашнего задания решает несколько чрезвычайно важных развивающих и воспитательных задач- развивает память, чувство долга и ответственность.	Записывают домашнее задание в зависимости от уровня усвоения темы.			Учащиеся записывают задания в дневник. Задание творческое. Для выполнения задания необходимо использовать ресурсы интернета.
  6. Этап подведения итогов работы.	1 мин	Учитель: Сегодня на уроке мы проделали большую работу. На практике проверили качество и количество знаний по теме. Вы сами смогли доказать необходимость и значимость этих знаний. Командиры команд, пожалуйста, оцените работу учащихся в своих группах. Оценки выставляются в журнал и в дневники. Выставляются оценки за физический диктант .Дополнительную оценку учитель ставит за постановку цели урока и актуализацию темы. Каждый учащийся получает по две и более оценок за урок, т.к.оценивается работа на каждом этапе урока. Учитель: Молодцы, все работали хорошо. Надеюсь, что знания по электростатике пригодятся вам не только при изучении раздела «Электродинамика», но и в повседневной жизни. Помогут лучше представить и объяснить физическую картину мира, т.к. электрические силы широко распространены в природе. Весь наш мир построен на электрическом взаимодействии зарядов. Так же знания по электростатике необходимы при изучении химии. Вся химия – органическая и неорганическая – сфера действия закона сохранения электрического заряда, и следует уметь применять его, как при объяснении теоретического материала, так и при решении практических задач. Спасибо за активность на уроке. Урок закончен.	Словесный.	Фронтальная.Используется приём установки на длительное запоминание.	Учебно — воспитательный момент подведения итогов урока важен в том плане, что учителем даётся окончательная оценка деятельности учащихся, оценивается активность учащихся на уроке. Учитель должен быть доброжелателен при подведении итогов. Должен заострить внимание на значимости приобретённых знаний. Мотивация- социальная, создание доброжелательной обстановки. Регулирующий компонент- сравнение итогов уроков с поставленными целями.	Применение полученных знаний при изучении следующих тем. Осознание важности данной темы.	Деловые отношения между учителем и учениками, развитие умений высказывать свои суждения.	Контроль, оценка.	Командиры сообщают об успехах своих групп. Выясняется справедливость поставленных оценок. Может иметь место завышенная самооценка учащихся, поэтому учитель должен комментировать каждую оценку. Учащиеся видят конкретные результаты своей работы на уроке.

  Разработка урока решения задач по теме: «Основы электростатики» | Методическая разработка по физике по теме:

  Слайд 1

  Урок №14 Тема «Решение задач по теме: Основы электростатики» Результат 1. Знать и объяснять основные понятия и формулы по теме: «Основы электростатики» Результат 2. Применять знания при решении задач

  Слайд 2

  Повторить основные формулы по теме: «Основы электростатики» 1).Закон Кулона: F = k|q ₁|·|q₂|⁄r² F — сила взаимодействия между точечными зарядами (Н) q ₁,₂ — электрические заряды (Кл) к=9*10 Н*м²/Кл²- коэффициент пропорциональности r — расстояние между зарядами (м) 2).Напряжённость эл . поля: Е = F⁄q Е — напряжённость эл . поля (Н/Кл) F — сила, действующая на заряд со стороны эл . поля (Н) 3).Напряжённость точечного заряда: Е = k|q ₒ|⁄r² r — расстояние от заряда до данной точки поля (м) 4).Работа Эл. поля: А=Е q Δd А – работа эл . поля (Дж) Δ d — расстояние, на которое перемещается заряд (м) 5).Разность потенциалов или напряжение: U = φ ₁ – φ ₂ = A / q φ₁ – φ ₂ — разность потенциалов (В) U — напряжение (В) 6).Связь напряжённости с напряжением: Е = U⁄d 7).Электроёмкость: C = q⁄U С – электроёмкость (Ф) 8).Электроёмкость конденсатора: C = ƐƐₒS⁄d S — площадь пластин конденсатора (м²) d — расстояние между обкладками (м) ε₀ = 8,85*10 Ф/м – электрическая постоянная

  Слайд 3

  Физическая величина Обозначение Единица измерения 1. Электрический заряд 2. Напряжение 3. Напряженность 4. Работа 5. Разность потенциалов 6. Электроемкость

  Слайд 4

  Повторить основные формулы по теме: «Основы электростатики» Физическая величина Обозначение Единица измерения 1. Электрический заряд q (Кл) 2. Напряжение U (В) 3. Напряженность Е (Н/Кл) 4. Работа А (Дж) 5. Разность потенциалов φ₁ – φ ₂ (В) 6. Электроемкость С (Ф)

  Слайд 5

  Выполнить задания по цепочке: (1б за каждый правильный ответ, максимум — 10 баллов) 1 = k|q ₁|·|q₂|⁄r² 2 = ⁄q 3 = k|q ₒ|⁄r² 4 = ⁄d 5 = φ₁ – φ₂ = A/q 6 = q ⁄ 7 = ƐƐₒS ⁄ 8 А = Е q Δ

  Слайд 6

  Выполнить задания по цепочке: (1б за каждый правильный ответ, максимум — 10 баллов) 1 = k|q ₁|·|q₂|⁄r² 2 = ⁄q 3 = k|q ₒ|⁄r² 4 = ⁄d 5 = φ₁ – φ₂ = A/q 6 = q ⁄ 7 = ƐƐₒS ⁄ 8 А = Е q Δ Е F Е Е U U С U С d d F

  Слайд 7

  Привести в соответствие вопросы и ответы: 1 планетарная модель атома 1 е = 1,6•10 -19 Кл 2 Электромагнитное взаимодействие 2 электрон 3 Обозначение и единица измерения электрического заряда 3 сообщение телу электрического заряда 4 разноимённые заряды 4 отталкиваются 5 одноимённые заряды 5 Изучает законы взаимодействия неподвижных электрических зарядов 6 Элементарный заряд 6 q (Кл) 7 Электризация 7 Взаимодействие между заряженными частицами 8 носитель элементарного положительного заряда 8 9 носитель элементарного отрицательного заряда 9 притягиваются 10 электростатика 10 протон

  Слайд 8

  Привести в соответствие вопросы и ответы: 1 планетарная модель атома 8 2 Электромагнитное взаимодействие 7 Взаимодействие между заряженными частицами 3 Обозначение и единица измерения электрического заряда 6 q (Кл) 4 разноимённые заряды 9 притягиваются 5 одноимённые заряды 4 отталкиваются 6 Элементарный заряд 1 е = 1,6•10 -19 Кл 7 Электризация 3 сообщение телу электрического заряда 8 носитель элементарного положительного заряда 10 протон 9 носитель элементарного отрицательного заряда 2 электрон 10 электростатика 5 Изучает законы взаимодействия неподвижных электрических зарядов

  Слайд 9

  Решить задачи по вариантам: I вариант 1.Два положительных точечных заряда каждый по 5нКл находятся на расстоянии 3см друг от друга. Определите, с какой силой они взаимодействуют. 2. Найти силу, действующую на заряд 3,5 нКл, если напряжённость электрического поля 4 кН/Кл. 3. Определить расстояние до точки электрического поля напряжённостью202 Н/Кл, если заряд равен 11 н Кл. 4. Найти напряжение между точками, лежащими на одной силовой линии на расстоянии 2 см друг от друга, если напряжённость электрического поля равна 12 кВ/м. 5. Емкость конденсатора с зарядом 2 • 10 — 4 Кл и напряже­нием в пластинах 100 В равна ___ Ф. II вариант 1.Одинаковые по модулю, но разные по знаку заряды 4нКл расположены на расстоянии 2 см. Определите, с какой силой они взаимодействуют. 2. Какова величина заряда, если на него действует сила 50мкН, а напряжённость электрического поля равна 4 кН/Кл. 3. Какова величина точечного заряда, если напряжённость 5мкН/Кл, а расстояние до точки электрического поля равно 2см. 4. На каком расстоянии находятся две точки электрического поля, лежащие на одной силовой линии, если напряжение между ними 220 В, а напряжённость электрического поля равна 11 кВ/м. 5. Емкость конденсатора с зарядом 5 • 10 — 4 Кл и напряже­нием в пластинах 200 В равна ___ Ф.

  Слайд 10

  Эталон 4 I вариант 1 — 25·10ˉ⁵Н 2 — 1,4·10ˉ⁷Н 3 — 0,7м 4 — 240 В 5 — 2·10ˉ⁶ Ф II вариант 1 — 36·10ˉ⁵Н 2 — 1,25·10ˉ⁸ Кл 3 — 2,2·10⁻¹⁹ Кл 4 — 0,02м 5 – 2,5· 10ˉ⁶Ф

  Слайд 11

  Разгадать кроссворд I вариант 1.Раздел электродинамики, изучающий электрическое поле, созданное неподвижными зарядами. 2.Единица разности потенциалов. 3.Элементарная частица, имеющая минимальный отрицательный заряд. 4.Вещество, в котором имеются свободные заряды, способные перемещаться под влиянием электрического поля 1 3 2 4

  Слайд 12

  Разгадать кроссворд II вариант 1.Элементарная заряженная частица, входящая в ядро атома. 2.Энергетическая характеристика электрического поля. 3.Ученый, экспериментально исследовавший взаимодействие заряженных тел. 4.Физическое явление, при котором разноименные заряды разделяются в пространстве. 3 4 2 1

  Слайд 13

  Эталон 5 I вариант электростатика вольт электрон металл АТОМ II вариант Протон Потенциал Кулон электризация ПОЛЕ ПОЛЕ

  Слайд 14

  Дневник учащегося Этап Выполнены задания на знание физических величин — заполнена таблица. (1б за каждый правильный ответ)- от 0 до 6 б Проверка знаний основных понятий Выполнены задания по цепочке (1б за каждый правильный ответ)- от 0 до 8 б Приведены в соответствие вопросы и ответы ( 1б за каждый правильный ответ) — от 0 до 10 б Решены задачи по вариантам (1б за каждый правильный ответ) от 0 до 5 б Выполнены задания на разгадывание кроссворда (1б за каждый правильный ответ): от 0 до 4 б Баллы Оценка Критерий оценки: 30-33 баллов — отметка «5» 26-29 баллов — отметка «4» 20-25 баллов — отметка «3»

  Слайд 15

  Подведение итогов урока Оценка деятельности учащихся Определение цели работы на следующем занятии Домашнее задание: подготовиться к контрольной работе №5 по теме «Электрическое поле»

  Физика

  englishyz.ru
  • 9 класс
  • Валентность
  • Коэффициенты
  • Механика
  • Плотность 
  • Свойства по химии

  Поиск

  • 9 класс
  • Валентность
  • Коэффициенты
  • Механика
  • Плотность 
  • Свойства по химии
  Свойства по химии

  Закон распределения внимания Д

  Свойства по химии

  Электростатика. Основные понятия. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Принцип суперпозиции. Теория близкодействия. Потенциал электрического поля. Конденсатор. Основные понятия электростатики Основные формулы в физике

  Строение атома

  Закон сохранения электрических зарядов

  Справочник

  Вращательное движение твердого тела

  Коэффициенты

  Теорема об изменении количества движения механической системы

  Плотность 

  Закон сохранения момента импульса

  Механика

  Проявление у гибридов признака только одного из родителей Мендель назвал доминированием

  Степень окисления

  Задания на каникулах Декабрь идет закончить год и старый календарь

  Физика

  Основные формулы по физике — колебания и волны

  Коэффициенты

  Егэ по русскому языку с решением

  Коэффициенты

  Особенности непроизвольного запоминания Условия продуктивности запоминания

  Физика

  Понятие случайной величины

  Химия

  Древнерусское государство и право (IX —ХIIвв

  Формулы 

  Законодательная база российской федерации

  Механика

  Законы сложения сил в механике Векторная сумма сил действующих на тело

  Валентность

  Простые опыты помогают понять, как действует закон бернулли

  Строение атома

  Самые интересные и необычные факты о Великобритании — для взрослых и детей

  Химия

  С кем граничит армения карта

  Плотность 

  В общем, австралийские законы можно и не выполнять, главное сообщить об этом мелким шрифтом Армия австралии вооружение

  Валентность

  Федеральный закон 3 от 8

  Механика

  Чем закончились отношения аксиньи и григория

  Плотность 

  Колебательные уровни энергии Если не учитывать колебательные

  Физика

  Основные формулы по физике — колебания и волны

  Физика

  Почему синдром отличника опасен и как ребенку помочь избавиться от перфекционизма?

  Физика

  Непрерывность функции на интервале и на отрезке

  Физика

  Основные формулы по физике — колебания и волны

  Физика

  Как считать производную степенной функции

  Физика

  Что такое гордыня Возникает гордыня

  Физика

  Общий метод линеаризации

  Физика

  Ле Корбюзье(Le Corbusier) Ле корбюзье кратко

  Что такое электростатика — прочтите заметки, книги, формулы, уравнения по физике

  В детстве вы играли в пластиковый стул и полотенце? Если вы еще не играли, то давайте попробуем эту интересную игру. Для этой игры вам потребуется 2-3 человека, один пластиковый стул и полотенце. Прежде всего, один человек должен сесть на стул так, чтобы обе ступни были над землей (никакие части тела не должны касаться земли или чего-либо еще, кроме стула), а затем один человек должен взять полотенце и бить по спинке стула на 30 секунд.Когда кто-то прикоснется к человеку, сидящему на стуле, он или она получит очень легкий удар электрическим током. Теперь, если вам интересно, как это может произойти, тогда концепции электростатики помогут вам понять это явление. Электростатика состоит из двух слов: «Электро» означает электрон или заряд, а «Статический» означает покой. Итак, в этой игре с пластиковым стулом и полотенцем из-за ударов полотенца генерируются заряды, и мы получаем шок от этих статических зарядов. Похожее явление происходит, когда мы расчесываем волосы в сухой день и подносим расческу к крошечным кусочкам бумаги, мы замечаем, что они быстро притягиваются расческой.

  Электростатика — Темы

  Электрический заряд, проводник и изоляторы, заряд тела, закон Кулона, электрическое поле, электрическая потенциальная энергия, электрический потенциал, связь между электрическим полем и потенциалом, эквипотенциальные поверхности, электрический диполь, закон Гаусса, свойства проводника, электрическое поле и Потенциал из-за заряженной сферической оболочки или твердой проводящей поверхности, Емкость, Энергия, накопленная в заряженном конденсаторе, Конденсаторы, включенные последовательно и параллельно, Два закона емкости, Плотность энергии, Цепи CR

  Обзор электростатики

  В электростатике нас интересует только заряд, который находится в состоянии покоя, то есть заряд не движется, как электрический ток.В этой главе вы найдете много общего между электростатикой и гравитацией. Если у вас слабые представления о гравитации, сначала прочтите эту главу. Так же, как гравитация, у нас есть заряд (электроны) вместо массы, и отношение электрической силы также аналогично: здесь электрическая сила, оказываемая одним точечным зарядом на другой, действует вдоль линии между зарядами. Оно изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния, разделяющего заряды, и пропорционально произведению зарядов. Основное различие между гравитационной силой и электрической силой заключается в том, что первая только притягивает, а вторая — только в том случае, если заряды имеют противоположную природу (положительную и отрицательную), а сила отталкивания действует, если заряды имеют одинаковую природу.Известно, что электроны имеют отрицательный заряд, а протоны — положительный. Когда вы пойдете дальше, вы найдете другие концепции, похожие на гравитацию, такие как электрическое поле и электрический потенциал. А затем вы узнаете о законе Гаусса, который помогает легко вычислить электрическое поле, и это очень важная концепция, потому что вычисление электрического поля с помощью интегрирования иногда может быть беспорядочным. Еще одно важное понятие в этой главе — электрический диполь (образуется, когда пара равных и противоположных точечных зарядов разделены фиксированным расстоянием), который встречается в природе в самых разных ситуациях.Молекула фтороводорода (HF) является типичным примером электрического диполя. Каждый электрический диполь характеризуется своим электрическим дипольным моментом, который представляет собой вектор «p», направленный от отрицательного заряда к положительному. В гравитации у нас нет диполей, вы можете предположить, почему?

  Подготовка к работе в сети для JEE Main / NEET

  Crack JEE 2021 с программой онлайн-подготовки JEE / NEET

  Начать сейчас

  Да, вы правы, гравитационная сила всегда притягивает, следовательно, диполь не образуется.

  Далее в этой главе вы узнаете еще об одной важной концепции конденсаторов. Конденсатор — это устройство, которое может накапливать электрический заряд и потенциальную энергию. Конденсаторы находят различное применение в реальной жизни, например, фонарики в камерах, двигателях вентиляторов и т. Д.

  Формулы для электростатики

  • Электрическая сила, где q1 и q2 — точечные заряды

  • Электрическое поле,

  • Электрическая потенциальная энергия,

  • Электрический потенциал,

  • Дипольный момент, где 2a — расстояние между двумя зарядами

  • Емкость,

  • Эквивалентная емкость

    • Параллельное расположение,

    • Устройство серии

      ,

  Как подготовить электростатику?

  Прежде чем решать вопросы электростатики, вы должны быть довольны концепциями, которые вы прочитали в области гравитации, из-за сходства для вас очень важно хорошо разбираться в концепциях гравитации.В этой главе для решения большинства задач вам будет предложено вычислить электрическое поле или электрический потенциал, так что попрактикуйтесь в этих концепциях. Также в некоторых задачах вы можете найти использование концепций механики, так что продолжайте пересматривать и механическую часть. Эта глава больше основана на концепциях, чем на памяти, поэтому ключевым моментом здесь является практика.

  Наконечники для электростатики

  • Не просто запоминайте формулы электрического поля и потенциала различных объектов, сначала докажите их сами с помощью выводов, а затем запомните.

  • Помните о единицах измерения и формуле размеров различных объектов, потому что иногда вопросы задают напрямую, чтобы преобразовать одну сущность в другую. Пример — Если задана электрическая сила, то каково электрическое поле в точке P.

  • Использование векторов очень необходимо, иногда напрямую задают вопросы о направлении электрического поля или силы и т. Д.

  • Не запутайтесь по поводу параллельной и последовательной комбинации конденсаторов, всегда помните формулу для расчета эквивалентной емкости в обеих схемах.

  • Проводите регулярные пробные онлайн-тесты по темам для формирования концептуальных знаний.

  • Прежде чем решать вопрос, сначала посмотрите, какие количества указаны, а затем подумайте о стратегии решения вопроса.

  Книги по Электростатика

  Прежде всего, прочтите книгу NCERT, каждая концепция объяснена на очень простом языке, и примеры, приведенные в книге, также хороши.После прочтения вы сможете ответить на вопросы NCERT Exemplar. А если вы готовитесь к конкурсным экзаменам, таким как JEE или NEET, вы можете следовать «Understanding Physics» от DC Pandey.

  Примечания по физике для инженерных и медицинских экзаменов

  5: Электростатика — Engineering LibreTexts

  1. Последнее обновление

  2. Сохранить как PDF
  1. Авторы и авторства

  Электростатика — это теория электрического поля в условиях, в которых его поведение не зависит от магнитных полей, в том числе

  • Электрическое поле, связанное с фиксированным распределением электрического заряда
  • Емкость (способность конструкции накапливать энергию в электрическом поле)
  • Энергия , связанная с электростатическим полем
  • Постоянный ток , индуцированный в проводящем материале в присутствии электростатического поля (по существу, закон Ома)

  Термин «статический» относится к тому факту, что эти аспекты электромагнитной теории могут быть развиты, если предположить, что источники не зависят от времени; мы могли бы сказать, что электростатика — это изучение электрического поля на постоянном токе.Однако многие аспекты электростатики имеют отношение также к приложениям переменного тока, радиочастоты и более высоких частот.

  • 5.1: Закон Кулона

    Рассмотрим две несущие заряд частицы в свободном пространстве. Пусть эти частицы имеют заряды q1 и q2, а R — расстояние между ними. Если частицы несут заряды одного знака, то частицы отталкиваются; в противном случае они привлекают. Это отталкивание или притяжение можно количественно определить как силу, испытываемую каждой частицей.Физические наблюдения показывают, что величина силы пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна R2. Для частицы 2 мы f

  • 5.2: Электрическое поле, обусловленное точечными зарядами

    Электрическое поле, возникающее из набора заряженных частиц, равно сумме полей, связанных с отдельными частицами.

  • 5.3: Распределение зарядов

    В принципе, наименьшая единица электрического заряда, которую можно выделить, — это заряд одного электрона.Это очень мало, и мы редко имеем дело с электронами по одному, поэтому обычно удобнее описывать заряд как величину, непрерывную в некоторой области пространства. В частности, удобно описывать заряд как распределенный одним из трех способов: по кривой, по поверхности или внутри объема.

  • 5.4: Электрическое поле из-за непрерывного распределения заряда

    Обычно имеет место непрерывное распределение заряда, а не счетное количество заряженных частиц.В этом разделе мы расширяем дискретную перспективу распределения заряда до концепции непрерывного распределения заряда, чтобы мы могли обратиться к этому более общему классу проблем.

  • 5.5: Закон Гаусса — интегральная форма

    Закон Гаусса — один из четырех фундаментальных законов классической электромагнетизма, известных под общим названием уравнения Максвелла. Закон Гаусса гласит, что поток электрического поля через замкнутую поверхность равен приложенному заряду.

  • 5.6: Электрическое поле из-за бесконечного линейного заряда с использованием закона Гаусса

    Одно из применений закона Гаусса — найти электрическое поле, создаваемое заряженной частицей. В этом разделе мы представляем другое приложение — электрическое поле из-за бесконечной линии заряда. Результат служит полезным «строительным блоком» для решения ряда других задач, включая определение емкости коаксиального кабеля.

  • 5.7: Закон Гаусса — дифференциальная форма

    Однако даже подход закона Кулона / прямого интегрирования имеет ограничение, которое очень важно признать: он не учитывает наличие структур, которые могут влиять на электрическую поле.Например, электрическое поле из-за заряда в свободном пространстве отличается от электрического поля из-за того же заряда, расположенного рядом с идеально проводящей поверхностью. Фактически, эти подходы не учитывают возможность каких-либо пространственных изменений в составе материала.

  • 5.8: Сила, энергия и разность потенциалов

    Сила Fe, испытываемая частицей в точке r, несущей заряд q в напряженности электрического поля E, равна Fe = qE (r) (5.8.1) Если бы эта частица оставалась одна в свободном пространстве, она бы немедленно начала двигаться. Результирующее смещение представляет собой потерю потенциальной энергии. Эти потери можно количественно оценить с помощью концепции работы W. Дополнительная работа ΔW, совершаемая путем перемещения частицы на короткое расстояние Δl, на котором мы предполагаем, что изменение Fe незначительно.

  • 5.9: Независимость пути

    Интеграл электрического поля на пути между двумя точками зависит только от местоположения начальной и конечной точек и не зависит от пути, пройденного между этими точками.

  • 5.10: Закон напряжения Кирхгофа для электростатики — интегральная форма

    Закон напряжения Кирхгофа для электростатики утверждает, что интеграл электрического поля по замкнутому контуру равен нулю.

  • 5.11: Закон напряжения Кирхгофа для электростатики — дифференциальная форма

    Интегральная форма закона напряжения Кирхгофа для электростатики утверждает, что интеграл электрического поля вдоль замкнутого пути равен нулю.В этом разделе мы выводим дифференциальную форму этого уравнения. В некоторых приложениях это дифференциальное уравнение в сочетании с граничными условиями, налагаемыми конструкцией и материалами, может использоваться для определения электрического поля в произвольно сложных сценариях.

  • 5.12: Электрическое потенциальное поле из-за точечных зарядов

    Электрический потенциал в точке определяется как разность потенциалов, измеряемая, начиная с сферы бесконечного радиуса и заканчивая точкой r.Полученный таким образом потенциал находится по отношению к потенциалу бесконечно далеко.

  • 5.13. Электрическое потенциальное поле из-за непрерывного распределения заряда

    Чаще всего имеет непрерывное распределение заряда, а не счетное количество заряженных частиц. Теперь мы рассмотрим, как вычислить V (r) трех типов этих часто встречающихся распределений.

  • 5.14: Электрическое поле как градиент потенциала

    Мы определили скалярное электрическое потенциальное поле V (r) как разность электрических потенциалов в точке r относительно нулевой точки на бесконечности.В этом разделе мы обращаемся к «обратной задаче», а именно к тому, как вычислить E (r) с учетом V (r). В частности, нас интересует прямое «точечное» математическое преобразование одного в другое.

  • 5.15: Уравнения Пуассона и Лапласа

    Электрическое скалярное потенциальное поле V (r) полезно по ряду причин, включая возможность удобно вычислять разность потенциалов и способность удобно определять электрическое поле, беря градиент.В этом разделе мы разрабатываем альтернативный подход к вычислению V (r), который учитывает эти граничные условия и облегчает анализ скалярного потенциального поля. Этот альтернативный подход основан на уравнении Пуассона.

  • 5.16: Потенциальное поле внутри параллельного пластинчатого конденсатора

    В этом разделе представлен простой пример, демонстрирующий использование уравнения Лапласа для определения потенциального поля в области, свободной от источника. Пример относится к важной конструкции в теории электромагнетизма — конденсатору с параллельными пластинами.Здесь нас интересует только потенциальное поле V (r) между пластинами конденсатора; вам не нужно знать емкость или конденсаторы, чтобы следовать этому разделу.

  • 5.17: Граничные условия для напряженности электрического поля (E)

    В однородных средах электромагнитные величины изменяются плавно и непрерывно. Однако на границе между разнородными средами электромагнитные величины могут быть прерывистыми. Эти разрывы можно математически описать как граничные условия и использовать для ограничения решений для связанных электромагнитных величин.В этом разделе мы выводим граничные условия на напряженность электрического поля E.

  • 5.18: Граничные условия на плотность электрического потока (D)

    В этом разделе мы выводим граничные условия на плотность электрического потока D. Соображения очень похожи на те, которые встречаются при разработке граничных условий для напряженности электрического поля (E).

  • 5.19: Заряд и электрическое поле для идеально проводящей области

    В этом разделе мы рассмотрим поведение заряда и электрического поля в окрестности идеального электрического проводника (PEC).

  • 5.20: Диэлектрическая среда

    Диэлектрик — это особая категория материалов, которые демонстрируют низкую проводимость, потому что составляющие их молекулы остаются неповрежденными при воздействии электрического поля, а не отрывают электроны, как в случае с хорошими проводниками. Следовательно, диэлектрики не пропускают ток эффективно и поэтому считаются «хорошими изоляторами», а также «плохими проводниками». Важным применением диэлектриков в электротехнике является прокладка в печатных платах и ​​коаксиальных кабелях.

  • 5.21: Диэлектрический пробой

    Все практические диэлектрики терпят неудачу при достаточно сильном электрическом поле, которое является резким и наблюдается как внезапное резкое увеличение проводимости, сигнализирующее об успешном вытеснении электронов из их молекул-хозяев. Пороговое значение напряженности электрического поля, при котором это происходит, известно как электрическая прочность, а резкое изменение поведения, наблюдаемое в присутствии электрического поля, превышающего это пороговое значение, известно как пробой диэлектрика.

  • 5.22: Емкость

    Емкость — это способность конструкции накапливать энергию в электрическом поле.

  • 5.23: Конденсатор с тонкими параллельными пластинами

    В этом разделе определяется емкость конденсатора общего типа, известного как конденсатор с тонкими параллельными пластинами. Этот конденсатор состоит из двух плоских пластин, каждая из которых имеет площадь A, разделенную расстоянием d.

  • 5.24: Емкость коаксиальной структуры

    В этом разделе определяется емкость коаксиально расположенных проводников.Помимо других приложений, эта информация полезна при анализе волн напряжения и тока в коаксиальной линии передачи.

  • 5.25: Электростатическая энергия

    Предполагая, что проводники не могут свободно двигаться, потенциальная энергия сохраняется в электрическом поле, связанном с поверхностными зарядами. Теперь мы задаемся вопросом, какая энергия хранится в этом поле? Ответ на этот вопрос актуален для нескольких инженерных приложений. Например, когда конденсаторы используются в качестве батарей, полезно знать количество энергии, которое может быть сохранено.

  Миниатюра: Линии электрического поля из-за точечного заряда вблизи областей PEC (заштрихованные) различной формы. (CC BY SA 4.0; К. Киккери).

  Авторы и ссылки

  Веб-сайт класса физики

  Статическое электричество: обзор набора задач

  Этот набор из 33 задач нацелен на вашу способность определять такие величины цепи, как количество заряда, разделительное расстояние между зарядами, электрическая сила, напряженность электрического поля, а также результирующие силы и напряженности поля на основе словесных описаний и диаграмм физических ситуаций, относящихся к электрическим цепям.Проблемы варьируются по сложности от очень простых и простых до очень сложных и сложных. Более сложные задачи обозначены цветом , синие проблемы .

  Связь количества заряда с числом протонов и электронов

  Атомы — это строительные блоки всех объектов. Эти атомы обладают протонами, нейтронами и электронами. В то время как нейтроны электрически нейтральны, протоны и электроны обладают электрическим зарядом.Протон и электрон имеют предсказуемую величину заряда, при этом протону присваивается положительный тип заряда, а электрону — отрицательный. Заряд электрона имеет хорошо принятое экспериментально определенное значение -1,6 x 10 ^-19 Кл (где отрицательное значение просто указывает на тип заряда). Протоны имеют равное количество заряда и противоположного типа; таким образом, заряд протона равен +1,6 x 10 ^-19 C. Объекты, состоящие из атомов, содержащих протоны и электроны, могут иметь общий заряд, если существует дисбаланс протонов и электронов.Объект с большим количеством протонов, чем электронов, будет заряжен положительно, а объект с большим количеством электронов, чем протонов, будет заряжен отрицательно. Величина количества заряда на объекте — это просто разница между количеством протонов и электронов, умноженная на 1,6 x 10 ^-19 C.

  Закон Кулона электрической силы

  Заряженный объект может оказывать притягивающую или отталкивающую силу на другие заряженные объекты поблизости.Величина силы следует довольно предсказуемой схеме, которая зависит от количества заряда, присутствующего на двух объектах, и расстояния разделения. Закон Кулона электрической силы выражает взаимосвязь в форме следующего уравнения:

  F _elect = k • Q ₁ • Q ₂ / d ²

  , где F _elect представляет величину электрической силы (в Ньютонах), Q ₁ и Q ₂ представляют количество заряда (в Кулонах) на объектах 1 и 2, а d представляет собой расстояние разделения между центры объектов (в метрах).Символ k представляет собой константу пропорциональности, известную как константа Кулона , и имеет значение 9,0 x 10 ⁹ Н • м ² / C ² .

  
  

  Электрическое поле

  Заряженный объект может оказывать электрическое влияние на объекты, от которых они пространственно отделены. Это явление действия на расстоянии иногда объясняют тем, что заряженный объект создает электрическое поле в окружающем его пространстве.Другие объекты, которые входят в поле, взаимодействуют с полем и испытывают влияние поля. Сила электрического поля может быть проверена путем измерения силы, приложенной к испытательному заряду. Конечно, чем больше заряда на тестовом заряде, тем больше силы он будет испытывать. Хотя сила, испытываемая тестовым зарядом, пропорциональна количеству заряда в тестовом заряде, отношение силы к заряду будет одинаковым независимо от количества заряда в тестовом заряде.По определению, напряженность электрического поля (E) в данном месте вокруг заряда источника — это просто отношение силы, испытываемой ( F ) испытательным зарядом, к количеству заряда на тестовом заряде ( q _test ).

  E = F / q _тест

  Напряженность электрического поля, создаваемого зарядом источника ( Q ), зависит от местоположения. В соответствии с законом Кулона, сила на испытательном заряде максимальна, когда он находится ближе всего к исходному заряду, и меньше, когда он находится дальше.Подстановка выражения для силы в приведенное выше уравнение и последующее алгебраическое упрощение дает второе уравнение для электрического поля ( E ), которое выражает его силу в терминах переменных, которые на него влияют. Уравнение

  E = k • Q / d ²

  где k — постоянная Кулонов 9,0 x 10 ⁹ Н • м ² / C ² , Q — количество заряда на источнике, создающем поле, а d — расстояние от центра источника.

  Направление вектора силы и поля

  Многие задачи в этом наборе задач потребуют от вас понимания направленной природы электрической силы и электрического поля. Электрические силы между объектами могут быть притягивающими или отталкивающими. Объекты, заряженные противоположным типом заряда, будут притягиваться друг к другу, а объекты, заряженные одинаковым типом заряда, будут отталкиваться друг от друга. Эти взаимодействия притяжения и отталкивания описывают направление сил, действующих на любой объект.В некоторых случаях, включающих конфигурации из трех или более зарядов, объект будет испытывать две или более сил в одном или разных направлениях. В таких случаях обычно интересуют сведения о чистой электрической силе. Нахождение чистой электрической силы включает определение величины и направления отдельных сил, а затем их сложение для определения чистой силы. При добавлении электрических сил необходимо учитывать направление. 10 единиц силы слева и 25 единиц силы справа в сумме составляют 15 единиц силы справа.Такое рассуждение о направлении будет иметь решающее значение для анализа ситуаций, в которых присутствуют две или более сил.

  Электрическое поле также является векторной величиной, имеющей связанный с ним направленный характер. По соглашению, направление вектора электрического поля в любом месте, окружающем заряд источника, совпадает с направлением, в котором положительный тестовый заряд будет выталкиваться или вытягиваться, если его поместить в это место. Даже если для измерения силы поля источника заряда используется отрицательный заряд, соглашение о направлении основывается на направлении силы на положительный испытательный заряд.

  Добавление векторов — SOH CAH TOA и теорема Пифагора

  Электрическое поле и электрическая сила — векторные величины, имеющие направление. В ситуациях, когда присутствуют два или более вектора силы или поля, часто желательно знать, что такое результирующая электрическая сила или поле. Нахождение чистого значения на основе знания отдельных значений требует, чтобы векторы складывались вместе по принципу «голова к хвосту».Если добавляемые векторы расположены под прямым углом друг к другу, то теорема Пифагора может использоваться для определения результирующей или чистой стоимости; тригонометрическая функция может использоваться для определения угла, а затем и направления.

  Если добавляемые векторы не расположены под прямым углом друг к другу, то обычная процедура их добавления включает использование тригонометрической функции для разрешения каждого вектора на x- и y-компоненты. Затем компоненты складываются, чтобы определить сумму всех x- и y-компонентов.Эти значения суммы затем можно сложить вместе в прямоугольном треугольнике, чтобы определить чистый или результирующий вектор. И, как обычно, тригонометрическая функция может использоваться для определения угла, а затем и направления результирующего или результирующего вектора. На приведенном ниже рисунке с помощью диаграмм показано, как компоненты вектора могут быть сложены вместе, чтобы определить результат векторов A и B.

  Сравнение гравитационных и электрических сил

  Силы гравитации и электрические силы часто сравнивают друг с другом.Оба типа сил являются фундаментальными силами, действующими на расстоянии друг от друга. Гравитационные силы основаны на притяжении масс и подчиняются закону уравнения всемирного тяготения.

  F _grav = G • m ₁ • m ₂ / d ²

  где м ₁ и м ₂ — массы притягивающих объектов (в кг), d — расстояние разделения, измеренное от центра объекта до центра объекта (в метрах), а G — константа пропорциональности со значением 6.67x 10 ^-11 Н • м ² / кг ² .

  Электрические силы основаны на притяжении или отталкивании заряженных объектов и подчиняются уравнению закона Кулона (как указано выше). Некоторые из задач этого набора будут включать сравнение величины электрической силы с величиной силы тяжести. При решении таких задач потребуется одновременное использование обоих уравнений.

  Привычки эффективно решать проблемы

  Эффективный решатель проблем по привычке подходит к физическим проблемам таким образом, чтобы отражать набор дисциплинированных привычек.Хотя не все эффективные специалисты по решению проблем используют один и тот же подход, все они имеют общие привычки. Эти привычки кратко описаны здесь. Эффективное решение проблем …

  • … внимательно читает задачу и создает мысленную картину физической ситуации. При необходимости они набрасывают простую схему физической ситуации, чтобы помочь визуализировать ее.
  • … идентифицирует известные и неизвестные величины и записывает их в организованном порядке, часто сам записывая их на диаграмме.Они приравнивают заданные значения к символам, используемым для представления соответствующей величины (например, Q ₁ = 2,4 мкКл; Q ₂ = 3,8 мкКл; d = 1,8 м; F _elect = ???).
  • … строит стратегию решения неизвестной величины; стратегия, как правило, сосредоточена вокруг использования физических уравнений и во многом зависит от понимания принципов физики.
  • … определяет подходящую (ые) формулу (ы) для использования, часто записывая их.При необходимости они выполняют необходимое преобразование количеств в правильные единицы.
  • … выполняет подстановки и алгебраические манипуляции, чтобы найти неизвестную величину.

  Подробнее …

  Дополнительная литература / Учебные пособия:

  Следующие страницы Учебного пособия по физике могут быть полезны для того, чтобы помочь вам в понимании концепций и математики, связанных с этими проблемами.

  Набор задач статического электричества

  Просмотреть набор задач

  Решения с аудиогидом для статического электричества

  Просмотрите аудиогид решения проблемы:
  1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33

  Электростатика

  Работа — это изменение потенциальной энергии: U _B — U _A = q ′ Ed .

  В общем, разность электростатических потенциалов , иногда называемая разностью электрических потенциалов , определяется как изменение энергии на единицу положительного заряда, или В _B — В _A = ( U _B — U _A ) / q ′. Для определенных конфигураций электрического поля может потребоваться интегральное определение электростатического потенциала:

  , где испытательный заряд движется по интегральной линии от точки A к точке B по пути s в электрическом поле ( E ).

  Для особого случая параллельных пластин:

  , где В — разность потенциалов между пластинами, измеренная в вольтах (В):

  Электрический потенциал из-за точечного заряда (q) на расстоянии (r) от точечного заряда равен

  Следующая задача иллюстрирует расчеты электрического поля и потенциала точечных зарядов.

  Пример 3: Учитывая два заряда +3 Q и — Q на расстоянии X друг от друга, найдите следующее: (1) В какой точке (точках) на линии электрическое поле равно нулю? (2) В какой точке (точках) электрический потенциал равен нулю? (См. Рисунок 11.)

  Рисунок 11

  Расположение двух точечных начислений для примера.

  
  

  Первая задача — найти области, где электрическое поле равно нулю. Электрическое поле является вектором, и его направление можно определить с помощью пробного заряда. Рисунок разделен на три области. Между противоположными зарядами направление силы на испытательный заряд будет одинаковым для каждого заряда; следовательно, в области II невозможно иметь нулевое электрическое поле.Несмотря на то, что силы, действующие на пробный заряд от двух зарядов в области I, имеют противоположные направления, сила и, следовательно, электрическое поле никогда не могут быть нулевыми в этой области, потому что пробный заряд всегда ближе к наибольшему заданному заряду. Следовательно, область III — единственное место, где E может быть равно нулю. Выберите произвольную точку (r) справа от — Q и установите два электрических поля равными. Поскольку поля расположены в противоположных направлениях, векторная сумма в этой точке будет равна нулю.

  Если дано X , решите относительно r .

  Потенциал не является вектором, поэтому потенциал равен нулю, если выполняется следующее уравнение:

  , где r _м — расстояние от контрольной точки до +3 Q и r ₂ — расстояние до — Q .

  Этот пример иллюстрирует разницу в методах анализа при нахождении векторной величины ( E ) и скалярной величины (V). Обратите внимание, что если бы заряды были либо положительными, либо отрицательными, можно было бы найти точку с нулевым электрическим полем между зарядами, но потенциал никогда не был бы равен нулю.

  Электрическая потенциальная энергия пары точечных зарядов, разделенных расстоянием r , равно

  Эквипотенциальные поверхности — это поверхности, на которых не требуется работать для перемещения заряда из одной точки в другую. Эквипотенциальные поверхности всегда перпендикулярны силовым линиям электрического поля. Эквипотенциальные линии — это двумерные представления пересечения поверхности с плоскостью диаграммы. На рисунке эквипотенциальные линии показаны для (а) однородного поля, (б) точечного заряда и (в) двух противоположных зарядов.

  Формулы электростатики и электрического тока для быстрого пересмотра | Инженерное дело

  Найдите единичные формулы для быстрого пересмотра. В этой статье вы найдете важные формулы из книги «Электростатика и электрический ток

  ».

  Хариом Сингх

  Дата создания: 14 декабря, 2016 17:32 IST
  Дата изменения: 16 декабря, 2016 10:56 IST

  Когда не за горами экзамены, невозможно редактировать книги целиком, поэтому мы придумали формулы и важные термины, относящиеся к единицам измерения.После того, как вы внимательно прочитали главы и хорошо поняли их, нет необходимости изучать их снова и снова. Вы можете пересматривать только важные формулы и термины, что сэкономит ваше драгоценное время.

  В этом отношении найдите важные формулы для электростатики и электрического тока для быстрого пересмотра. Эти формулы будут полезны при проведении различных вступительных экзаменов по инженерным специальностям, таких как IIT JEE, UPSEE, WBJEE и т. Д.

  В UPSEE и WBJEE, где большинство вопросов задается непосредственно по формулам, это быстрое примечание к пересмотру очень важно.

  Закон Кулона устанавливает связь между величиной электростатической силы взаимодействия и расстоянием между ними. На вступительных экзаменах по инженерным дисциплинам часто задают вопросы по темам — закон Кулона, электрическое поле и электрический потенциал.

  Используя определение электрического потенциала, данное выше, мы вывели формулу потенциала, обусловленного точечным зарядом.

  Набор готовых образцов бумаги UPSEE 2017-1

  Эти формулы для напряженности и потенциала электрического поля очень удобны при обследовании.Их не нужно выводить каждый раз. Возьмите эти формулы, потому что их часто спрашивают на экзаменах. Фактически, некоторые прямые вопросы задаются в UPSEE и WBJEE из этих формул.

  Набор образцов материалов по основной математике JEE-VII

  Электрический поток — это общее количество силовых линий электрического поля, проходящих через данную поверхность. Математическая формула для этого была объяснена выше. Электрический диполь — это разделение положительных и отрицательных зарядов.Формула для этого приведена выше. Также выше приведена формула его величины в другом месте.

  Набор образцов бумаги JEE Main Physics Solved-VII

  Набор образцов бумаги для анализа основного химического состава JEE-VII

  Следующая страница

  रोमांचक गेम्स खेलें और जीतें एक लाख रुपए तक कैश

  Уравнение электромагнитного поля Максвелла No.1

  Уравнение электромагнитного поля Максвелла № 1

  Максвеллс Электромагнитный Полевое уравнение № 1

  Автор Джордж Дж. Спикс

  1.0 Формулировка уравнения

  Следующее электростатическое поле уравнения будут разработаны в этом разделе:

  Составная форма	Дифференциальные формы

  Первое уравнение Максвелла основано на Гауссе закон электростатики, опубликованный в 1832 году, в котором Гаусс установил взаимосвязь между статическими электрическими зарядами и их сопутствующими статические поля.

  Приведенное выше интегральное уравнение утверждает, что электрический поток через закрытая поверхность равна общему приложенному заряду.

  Дифференциальная форма уравнения утверждает, что дивергенция или исходящий поток электрического потока из точки равен объемному заряду плотность в этой точке.

  1.1. Уравнение Максвелла № 1; Площадь Интеграл

  Выведем интеграл уравнение, рассматривая суммирование плотности электрического потока на площадь поверхности, а затем как сумма объемов, содержащих электрические заряжать.Показано, что два интеграла равны, если они основаны на такое же обвинение. Два примера с использованием уравнений: показано.

  1.1.1 Закон Гаусса

  Закон электростатики Гаусса гласит, что линии электрического поток,

  f _E , исходит от положительного заряда, q , и прекращаются, если они прекращаются, на отрицательном заряде. Пространство внутри на которое оказывают свое влияние заряды, называется электростатическим полем.

  Эскиз на рис. 1.1 представляет заряды и три размерное поле. Поле визуализируется как состоящее из линий поток. Для изолированного заряда линии потока не оканчиваются и имеют вид считается продолжающимся до бесконечности.

  Чтобы получить уравнение, связывающее электрическую заряда q и его потока

  f _E , предположим, что заряд центрирован в сфере радиус r метров. Плотность электрического потока D тогда равна электрический поток, исходящий от заряда, q , деленный на площадь сфера.

  кулонов на квадратный метр; где площадь перпендикулярно линиям потока. (Один кулон равен величина заряда 6,25

  X 10 ¹⁸ электронов.) Тогда заряд, заключенный в сфере, равен электрическому потоку плотность на его поверхности, умноженная на площадь, в которой находится заряд.

  q (кулоны включены) =

  D x 4 r ² .

  Линии потока, вносящие вклад в плотности потока те, которые оставляют сферу перпендикулярно поверхности сферы.Это приводит к интегральной формулировке этой части Закон Гаусса;

  Знак интеграла указывает на суммирование бесконечно малые площади, d

  a , чтобы получить всю площадь поверхности.

  Кружок на знаке интеграла означает, что интеграл или Суммирование площадей ведется по замкнутой сплошной поверхности.

  Жирные буквы обозначают, что буква представляет вектор, т. Е. эта величина имеет величину и направление.Расстояние, скорость, ускорение и сила — общие примеры векторов.

  Д

  — вектор плотности электрического потока в кулонах на квадратный метр.

  (указанная точка) следующее Д показывает, что при умножении двух векторы, D и d a .

  Скалярное произведение (обсуждается ниже) указывает, что величины два вектора умножаются вместе, а затем этот продукт умножается косинусом угла между двумя векторами.Точечный продукт здесь позволяет определить эффективные линии потока, протекающего через поверхность.

  1.1.2 Векторное точечное произведение

  Приложение векторного скалярного произведения может быть проиллюстрировано вычислением работать над следующей проблемой физики.

  Напомним, что работа = сила, умноженная на расстояние. Работа равна продукту силы, то есть в направлении движения силы, умноженное на расстояние, на которое движется сила.

  В следующем примере предположим, что человек толкает швабру по пол с ручкой швабры под углом 60 градусов к полу, как в Фигура 1.2. На этих диаграммах стрелки используются для обозначения векторов.

  Сила 20 фунтов прилагается через ручка швабры. Как показано на диаграмме, только эта составляющая силы в направление параллельно полу используется при расчете работ. Мы видим, что сила параллельна полу;

  20 фунтов x косинус 60 ⁰ = 10 фунтов.

  Что нужно сделать, если протолкнуть швабру на 8 футов по полу?

  10 фунтов x 8 футов = 80 футов.фунты.

  Используя скалярное произведение, уравнение работы выглядит так:

  Work = F orce d istance.

  Скалярное произведение означает, что работа равна величине силы. умножить на величину пройденного расстояния, умножить на косинус угла между двумя векторами.

  Или, Работа = Сила на ручке швабры, умноженная на расстояние, на которое сила перемещается, умноженное на косинус угла между силой и полом.

  Работа = 20 фунтов умножить на 8 футов умножить на 1/2 = 80 фут-фунтов.

  Только та составляющая полной силы в направлении, параллельном пол, полученный с помощью скалярного произведения, используется в расчет работы.

  Это показывает, что скалярное произведение определяется как метод вектора умножение, в котором векторные величины умножаются вместе и затем этот продукт умножается на косинус включенных векторов угол.Всегда должен быть вектор на каждую сторону точки в скалярном произведении.

  Следовательно, когда скалярное произведение используется в законе Гаусса, только то, что составляющая потока, параллельная вектору, представляющему площадь, будет вносят свой вклад в общую вложенную плату.

  1.2 Закон Гаусса; Интегральная площадь Примеры

  Метод определения заряда с помощью скалярного произведения аналогично нахождению Работы как скалярного произведения между приложенной Силой и Расстояние.С помощью этого метода только те компоненты векторных линий потока в том же направлении, что и вектор, представляющий площадь, будет суммируется в расчете начисления. Или, иначе говоря: только эти силовые линии, перпендикулярные поверхности, включены в результат скалярного произведения для получения заряда прилагается.

  Скалярное значение всегда является результатом скалярного произведения. В таком случае, результат — количество кулонов. Примеры других скалярных величин температура, масса и мощность.Скалярная величина, в отличие от вектор, не имеет направления.

  Дифференциальный элемент площади равен

  d a . Вектор Представляющая область указывается перпендикулярно этой области. Использование скалярного произведения между вектором, представляющим площадь d a и плотность потока D , приводит к получению эффективного потока через площадь. Суммирование всей площади в квадратные метры.

  Предварительное уравнение (закон Гаусса) в нашей процедуре для получения Первое уравнение Максвелла теперь;

  Это интегральное уравнение утверждает, что величина плотности электрического потока, нормального к поверхности, вызвана удельное количество заряда, q , заключенное в поверхность.

  Рассмотрим следующие примеры определения плотности электрического потока. на сферической поверхности и на цилиндрической поверхности.

  1.2.1 Определение плотности потока на сфере

  Предположим, что заряд в один кулон центрирован в сфере радиуса r. метров как на рисунке 1.3. Рассчитайте плотность электрического потока

  D по поверхность на сфере. Интеграл или сумма площадей сфера 4 p r ² кв.

  Вектор, представляющий область, направлен нормально к этой области. Вектор, представляющий небольшую область,

  d a , тогда находится прямо на одной линии с линия электрического потока, выходящая из сферы. D представляет плотность линий электрического потока, выходящих из сфера. Угол между плотностью смещения, D , и стрелкой представляющий бесконечно малую область — ноль градусов. Косинус нуля градусов один.

  Переформулируя интегральное уравнение площадей закона Гаусса:

  q (кулоны включены) =

  один кулон = D x 4 p r ² .

  кулонов на квадратный метр на поверхности сфера.

  1.2.2 Определение плотности потока на цилиндре

  Предположим, что длинная линия стационарных зарядов составляет q кулонов на метр, как показано на рисунке 1.4. Имеется цилиндр длиной «L» и радиусом «r» с центром на зарядах. Какая плотность электрического потока на поверхность цилиндра?

  Уравнение Гаусса:

  Q _T , полный прилагаемый заряд, = q кулонов на метр x L метров.

  = Q _T = D x 2pr x L.

  D

  в кулонах на квадратный метр =

  1,3 Уравнение Максвелла № 1; Объемный интеграл

  Закон электростатики Гаусса также записано в виде интеграла по объему:

  Это уравнение утверждает, что заряд заключен в объем, равен объемной плотности заряда,

  r , (rho) суммированы для весь том.

  q — заряд, заключенный в объеме.

  r

  — объемная плотность заряда в кулонах на кубический метр.

  — бесконечно малый элемент объема.

  Весь объем в кубических метрах.

  Суммарный заряд, заключенный в объем, — это объем в кубических метрах. умноженное на плотность заряда в кулонах на кубический метр. Средняя громкость Плотность заряда, просуммированная для всего объема, является вложенным зарядом.А обсуждение r можно найти в разделе 1.5.3.

  1,4 Уравнение Максвелла № 1; Полная форма заполнена

  Чтобы получить интегральный вид Уравнение Максвелла № 1, предположим, что эксперимент настроен так, что одинаковый заряд q кулонов содержится в каждом из уравнений закона Гаусса. Тогда интегралы от одного заряда должны быть равны.

  Затем,

  Таким образом, мы получили интегральный вид Уравнение Максвелла No.1. Это уравнение утверждает, что эффективная электрическая поле через поверхность, ограничивающую объем, равно полному заряду в объеме. Уравнение показывает что область, заключенная в левом интеграле, должна охватывать объем правого интеграла. Это похоже на утверждение, что площадь поверхности шара или коробки включает в себя объем мяча или коробки. Площадь и объем, указанный в уравнениях потребность не наблюдаемые физические поверхности, часто они будут математическими пределы.

  Чтобы запомнить интегральную форму уравнения Максвелла № 1, рассмотрим что заряд q , заключенный в объем, должен быть равен объему плотность заряда,

  r, умноженная на объем. Кроме того, тот же заряд q вызовет поток определенной площади. плотность, D , раз больше определенной площади. Площадь должна охватывать объем. В интегралы (суммы) должны быть равны, поскольку одинаковые количество кулонов должно быть получено с каждой стороны от знака равенства.

  1,5 Уравнение Максвелла № 1; Дифференциальная форма

  Дифференциальная форма Уравнение Максвелла № 1:

  это дифференциальный оператор читается как «del» (обсуждается ниже).

  читается как «расхождение».

  Д

  — плотность электрического потока в кулонах на квадратный метр.

  r

  (rho) — объемная плотность заряда в кулонов на кубический метр.

  1.5.1 Обсуждение (del)

  — математическое расширение обычного одномерного измерения. производная исчисления в трех измерениях.

  Мы начнем обсуждение с обзора обычных деривативов.

  В качестве примера для обозначения скорости используется производная. Скорость (v) — это увеличение расстояния, с , для увеличения время, т .

  Скорость (v) =.

  Поскольку изменение времени очень мало, дифференциальное исчисление символ используется для скорости.

  Теперь рассмотрим обычное одномерное измерение. производная для ускорения.

  Вспомните уравнение для получения скорости объекта, когда он упал с высоты. Скорость, которой достигает объект, определяется;

  Скорость, v, = ускорение свободного падения, g, умноженное на время в течение который объект падает.

  Скорость = v = g t. Или

  В интегральной форме закона Гаусса мы просуммировали бесконечно малые значения площади и объема, да и дв.Здесь мы используем дифференциала, ds, dv и dt, чтобы найти мгновенные скорости изменения расстояние и скорость относительно времени.

  Существует правило дифференциального исчисления, на которое мы укажем здесь. так как мы будем использовать правило ниже.

  Обратите внимание, что скорость равна ускорению (g), умноженному на время (t). Итак, мы можно взять производную от скорости следующим образом:

  Правило исчисления состоит в том, что производная от умноженная на константу переменная — это константа.

  Теперь мы расширим эту концепцию обычных производных до частичных производные, что позволит нам получить скорость изменения объема в трех измерениях, что, в свою очередь, приводит к определению

  Ñ (дел). Чтобы проиллюстрировать скорость изменения трех измерений, предположим, что коробка расположена в начале прямоугольного систему координат, как показано на рисунке 1.5.

  Объем коробки, V, = длина x ширина x высота; знак равно Д x Ш x В.

  Какова скорость изменения объема, когда только длина увеличивается на небольшое количество, но ширина и высота остаются неизменными?

  Здесь используется символ частной производной. В символ для частных производных немного отличается от символа для обыкновенные (одномерные) производные. Символ указывает, что только один независимых переменных меняется на данный момент на рассмотрении. Зависимая переменная, объем,

  v изменений, определяемых изменениями независимых переменных; L, W и H.Когда меняется только длина;

  Символ частной производной показывает, что изменение объема только из-за изменения длины. Ширина и высота удерживаются постоянный. Мы также видим, что производная переменной, умноженная на константу — постоянная, W умноженная на H. Из симметрии следует, что скорость изменение объема в зависимости от ширины или высоты выражается как частная производная.

  Когда изменение объема происходит из-за одновременного изменения длины, ширины и высоты, изменения будут происходить в направлениях x, y и z и частные производные складываются, чтобы найти результирующую скорость изменения объем.Это достигается в векторной форме путем умножения каждого частичного производная по единичным векторам, указывающим в направлениях x, y и z. Единица измерения векторы указаны здесь и обсуждаются далее в разделе 1.5.2. С использованием единичные векторы и одновременные изменения в трех измерениях, общая изменение объема обозначено:

  Для более общего случая тома

  V изменение в направления x , y и z ;

  Это обсуждение обычных и частичных производных была направлена ​​на получение группы трех частных производных термины в скобках выше.

  означает градиент. В этой статье мы не будем использовать градиент.

  Нам понадобится Ñ (del dot, обсуждается ниже) и Ñ 5 (дель-крест, обсуждается в Раздел 3).

  1.5.2 Обсуждение компонентов вектора по отношению к

  Прежде чем продолжить части дифференциальной формы уравнения Максвелла № 1, мы должны Рассмотрим компоненты x, y и z вектора в прямоугольные координаты.

  В разделе 1.1.2 скалярное произведение двух векторов, силы и расстояния, использовался для расчета работы. Здесь мы рассчитаем ту же работу, используя компоненты вектора силы и расстояния и используют скалярное произведение.

  Обратите внимание, что компоненты вектора силы в прямоугольном координаты размещаются либо на нуле, либо на 90 градусах расстояния движение. Косинус нуля градусов равен единице, а косинус 90 градусов. равно нулю.

  Из рисунка 1.3;

  Компоненты вектора силы = 17,3 фунта. y + 10 фунтов. х .

  Компоненты вектора расстояния = 0 футов y + 8 футов x .

  Теперь процедура умножения векторов (точек) заключается в умножении величины компонент вектора и косинус угла между ними, посрочно.

  Нулевое расстояние y, умноженное на две составляющие силы, равно нулю.

  8 футов x расстояние, умноженное на 17.8 фунтов силы в направлении y раз косинус 90 градусов равен нулю. Направленное расстояние 8 футов x, умноженное на Сила 10 фунтов в направлении x, умноженная на косинус нуля градусов, составляет те же 80 фут-фунтов, которые мы нашли в предыдущем примере.

  Выполняется эта процедура умножения компонент вектора x, y и z. при выполнении продукта ниже. Умножение компонентов вектора, которые всегда равны нулю или 90 градусов друг от друга, значительно упрощает векторную математику.

  Мы определили компоненты в Разделе 1.5.1. Выше мы обсуждали умножение скалярного произведения векторов, используя их компоненты. Эти две концепции сейчас используются для рассчитать

  1.5.3 Вычислить

  Компоненты вектора D являются его проекциями на x, y и z ось. Векторные направления D компонентов обозначены единичные векторы x, y и z .На рисунке 1.6 вектор D начинается в начале координат, указывает вверх и вправо и является обозначен как выходящий из бумаги. Величины проекций Д по осям D _x , Dy, и D _z . На рисунке 1.7 показаны единичные векторы в направлениях x, y и z, которые дают компоненты D их векторные отношения. Одинаковый единичные векторы обозначены в

  Уравнение для вектора

  D в проекции на три оси координат: D = D _x x + D _y y + D _z z. Теперь займемся указано скалярное произведение.

  Скалярное произведение означает, что мы должны умножить скобки, член по члену, умноженному на косинус включенного угла между каждой парой условия. Эта серия умножений может дать девять членов, но обратите внимание, что единичный вектор, разделенный точками на один и тот же единичный вектор:

  Остальные шесть комбинаций единичного вектора Умножение скалярного произведения содержит косинус 90 градусов и следовательно, ноль.

  Окончательный результат операция — это скаляр из трех членов:

  Это уравнение указывает сумму изменения по плотности электрического потока,

  D , в каждом из трех ортогональных направлений. В изменение происходит из-за небольшого, (приближающегося ноль), расстояние изменяется в тех же ортогональных направлениях.

  Изменение расстояния в трех ортогональных направлениях представляет собой объем измените, как показано в разделе 1.5.1. Следовательно, электрическая плотность ( D ) изменение в трех направлениях, которое мы получили использование скалярного произведения с единичными векторами в del, на самом деле является изменение объема блока. Поскольку заряд измеряется в кулонах, сумма заряд в кулонах. Результат сложения трех электрических плотностей изменения — кулоны на кубический метр. Это определяет

  r , объемная плотность заряда, , как указано в разделе 1.3.

  1,6 Уравнение № 1, дифференциальное Форма заполнена

  Выполняя указанные операция, которую мы получили

  r , объемная плотность заряда. Это разница формулировка уравнения Максвелла №1.

  Уравнение утверждает, что расхождение плотность электрического потока в точке равна заряду на единицу объем в этот момент. Скалярное произведение, как всегда, дает скаляр результат.В этом случае результат

  р, количество кулонов расход за кубометр.

  1.7 Теорема о расходимости

  Здесь поучительно продолжить использование только что разработанных интегральных и дифференциальных уравнений для уравнения Максвелла № 1, чтобы проиллюстрировать векторную идентичность называется «Теорема о расходимости Гаусса». Этот тождество приравнивает векторный интеграл по поверхности к векторному интегралу по объему, и потребуется позже в Разделе 2.5.

  Из раздела 1.4,

  Из раздела 1.5;

  Заменяя на

  r в интегральном уравнении получаем;

  Это типичная иллюстрация Гаусса. теорема о расходимости на примере вектора

  D . В Дело в том, что каждый раз, когда у нас есть векторный поверхностный интеграл этого типа мы можем заменить интеграл объема. Если у нас есть векторный объем интеграл указанного выше типа можно заменить поверхностным интегралом.В интеграл расходимости вектора, просуммированный по объему, равен равный интегралу произведения вектора на его эффективную площадь просуммирована по площади. Это аналогично заявлению о том, что объем шара содержится в пределах его площади поверхности. Круг на знак интеграла означает, что интеграл берется по непрерывной площадь.

  Если бы мы просто использовали теорему о расходимости Гаусса из списка учебников векторных тождеств, мы могли бы сразу записать дифференциальная форма уравнения Максвелла No.1 из интегральной формы. Этот более подробный способ получения личности будет полезно в более поздних выводах.

  1,8 Соотношение

  D , E и e

  Пространство, в котором электрическая заряды, оказывающие свое влияние, называют полем электрического заряда. Электрический заряд q окружает электрическое поле поля Прочность

  E . Напряженность электрического поля, E , вызывает величина плотности потока, D , в зависимости от диэлектрической проницаемости, e окружающая среда.

  D

  находится в кулонов на квадратный метр.

  E

  в ньютонах на кулон или в вольтах на метр.

  e

  в кулонах ² на ньютон-метр ² .

  E

  — это напряжение в пространстве, которое вызывает проявление D . Должный к этому уравнению и по причинам, обсуждаемым в разделе 3.7, D есть часто обозначается как плотность смещения электрического потока в дополнение к плотность электрического потока.Кроме того, в разделе 4 будет показано, что магнитно-индуцированное электрическое поле также обозначен E , с размером вольт на метр. Это индуцированное электрическое поле то же поле, что и напряженность статического поля, обсуждаемая здесь, но это генерируется изменяющимся магнитным полем.

  Диэлектрическая проницаемость

  е, это степень, в которой окружающая среда позволяют плотности электрического потока, D , возникать из-за с учетом напряженности электрического поля, E .В воздухе или в свободном пространстве,

  e

  = 8,85×10 ^-12 кулон ² на ньютон-метр ² .

  Эти понятия и определения будут использоваться в разделах 6 и 7.

  1.9 Закон Кулона

  В разделе 1.2.1 мы обнаружили, что плотность электрического потока D за счет заряда q, находящегося внутри сфера:

  Затем, используя E и e, как определено в Разделе 1.8;

  При следующем заряде q ₂ , размещенный на расстоянии r метров от q ₁ , сила испытывает q ₂ . Сила составляет

  E раз q ₂ Ньютонов. Или,

  где q ₁ и q ₂ обозначают индивидуальное обвинения. Это уравнение является законом Кулона. Напомним, что сила одного Ньютон разгонит массу в один килограмм на один метр в секунду ² .

  Закон Кулона гласит, что сила между двумя зарядами пропорционально произведению двух зарядов на расстояние между двумя зарядами в квадрате. Уравнение — это основа для экспериментального определения силы между двумя зарядами и диэлектрическая проницаемость различных сред. Этот важный электрический закон не включен в список Максвелла, поскольку считается производным от Гаусса закон, и не используется в этих уравнениях поля.

  На этом обсуждение уравнения Максвелла завершено. Нет.1.

  Электростатика — AP Physics 2

  Если вы считаете, что контент, доступный через Веб-сайт (как определено в наших Условиях обслуживания), нарушает или несколько ваших авторских прав, сообщите нам, отправив письменное уведомление («Уведомление о нарушении»), содержащее то информацию, описанную ниже, назначенному ниже агенту. Если репетиторы университета предпримут действия в ответ на ан Уведомление о нарушении, оно предпримет добросовестную попытку связаться со стороной, которая предоставила такой контент средствами самого последнего адреса электронной почты, если таковой имеется, предоставленного такой стороной Varsity Tutors.

  Ваше Уведомление о нарушении прав может быть отправлено стороне, предоставившей доступ к контенту, или третьим лицам, таким как в виде ChillingEffects.org.

  Обратите внимание, что вы будете нести ответственность за ущерб (включая расходы и гонорары адвокатам), если вы существенно искажать информацию о том, что продукт или действие нарушает ваши авторские права. Таким образом, если вы не уверены, что контент находится на Веб-сайте или по ссылке с него нарушает ваши авторские права, вам следует сначала обратиться к юристу.

  Чтобы отправить уведомление, выполните следующие действия:

  Вы должны включить следующее:

  Физическая или электронная подпись правообладателя или лица, уполномоченного действовать от их имени; Идентификация авторских прав, которые, как утверждается, были нарушены; Описание характера и точного местонахождения контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права, в \ достаточно подробностей, чтобы позволить репетиторам университетских школ найти и точно идентифицировать этот контент; например нам требуется а ссылка на конкретный вопрос (а не только на название вопроса), который содержит содержание и описание к какой конкретной части вопроса — изображению, ссылке, тексту и т. д. — относится ваша жалоба; Ваше имя, адрес, номер телефона и адрес электронной почты; и Ваше заявление: (а) вы добросовестно полагаете, что использование контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права не разрешены законом, владельцем авторских прав или его агентом; (б) что все информация, содержащаяся в вашем Уведомлении о нарушении, является точной, и (c) под страхом наказания за лжесвидетельство, что вы либо владелец авторских прав, либо лицо, уполномоченное действовать от их имени.

  Отправьте жалобу нашему уполномоченному агенту по адресу:

  Чарльз Кон Varsity Tutors LLC
  101 S. Hanley Rd, Suite 300
  St. Louis, MO 63105
  

  Или заполните форму ниже:

  .