Электрическое поле: напряженность электрического поля; линии напряженности электрического поля; разность потенциалов; связь между напряженностью и разностью потенциалов.

Электрическое поле – это объект, который существует в пространстве независимо от нас и от наших знаний о нем.

Основное свойство поля способное действовать на помещенные в него электрические заряды с некоторой силой.

Электрическое поле неподвижных зарядов называют элект­ростатическим. Оно не меняется со временем. Электро­статическое поле создается только электрическими зарядами и нераз­рывно с ними связано.

Электрическое поле характеризуется 2 – мя величинами: напряженностью и напряжением.

Напряженность является cиловой характеристикой электрического поля.

Напряженность поля – это физическая величина равная отношению силы, с которой поле действует на точечный заряд, к величине этого заряду.

 

Модуль напряженности поля точечного заряда q₀ на расстоянии г от него равен:

Вектор напряженности в любой точке электрического поля направлен вдоль прямой, соединяющей эту точку и заряд: от заряда, если q₀>0, и к заряду, если q₀<0.

Если поле создается не одним зарядом, а несколькими, то напряженность результирующего поля определяется по принципу суперпозиции полей:

если в данной точке пространства различные заряженные частицы создают электри­ческие поля, напряженности которых Ё₁, Ё₂, Ё₃ и т. д., то ре­зультирующая напряженность поля в этой точке равна:

Ё = Ё₁ + Ё₂ + Ё₃ +…

Линии с помощью которых можно изобразить электрическое поле называются линиями напряженности или силовыми

Примеры линий напряженности:

1. положительно заряженного шарика

1. положительно заряженного шарика

 

 

2. двух разноименно заряженных шариков

 

3. двух одноименно заряженных шариков

 

Силовые линии электриче­ского поля не замкнуты, они начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на от­рицательных, они непрерыв­ны и не пересекаются. Густота линий больше вблизи заряженных тел, где напря­женность поля также больше.

Энергетической характеристикой электрического поля является разность потенциалов или напряжение.

Разность потенциалов (напряжение) - это физическая величина, равная отношению работы эл.поля по перемещению заряда к величине этого заряда.

Единица напряжения и разности потенциалов - вольт. 1 В = 1 Дж/Кл.

Связь напряжения с напряженностью:

Напряжение U между двумя точками в одно­родном электрическом поле, рас­положенными по одной линии напряженности, равно произведе­нию модуля вектора напряжен­ности Е поля на расстояние d между этими точками:

Отсюда следу­ет, что единицей напряженности электрического поля в СИ явля­ется вольт на метр (В/м)

2.Проявление солнечной активности на Земле:

1. Солнечные пятна являются активным источником электромагнитного излучения, вызывающего так называемые «магнитные бури». Эти «магнитные бури» влияют на теле- и радиосвязь, вызывают мощные полярные сияния.

2. Солнце излучает следующие виды излучения: ультрафиолетовое, рентгеновское, инфракрасное и космические лучи (электроны, протоны, нейтроны и тяжёлые частицы адроны). Эти излучения почти целиком задерживаются атмосферой Земли. Вот почему следует сохранять атмосферу Земли в нормальном состоянии. Периодически появляющиеся озоновые дыры пропускают излучение Солнца, которое достигает земной поверхности и пагубно влияет на органическую жизнь на Земле.

3. Солнечная активность проявляется через каждые 11 лет. Последний максимум солнечной активности был в 1991 году. Ожидаемый максимум - 2002 год. Максимум солнечной активности означает наибольшее количество пятен, излучения и протуберанцев. Давно установлено, что изменение солнечной активности Солнце влияет на следующие факторы:

· эпидемиологическую обстановку на Земле;

· количество разного рода стихийных бедствий (тайфуны, землетрясения, наводнения и т. д.);

· на количество автомобильных и железнодорожных аварий.

Максимум всего этого приходится на годы активного Солнца. Как установил учёный Чижевский, активное Солнце влияет на самочувствие человека. С тех пор составляются периодические прогнозы самочувствия человека.

3. Х_м=0,1м, Т=2с, ν= 0,5 Гц, ψ= 3,14 с^-1.

Билет №12

2. Электроемкость. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора (без вывода).

Физическая величина, показывающая способность двух проводников накапливать заряд называется электроемкостью, она равная отношению величины заряда к разности потенциалов.

 

Т.к. фарад это очень большая величина, то на практике используют кратные величины:

1 мкФ = 1 ∙ 10^-6Ф (микро)

1 нФ = 1 ∙ 10^-9Ф (нано)

1 пФ = 1 ∙ 10^-12Ф (пико)

Система, состоящая из двух пластин, разделенных слоем диэлектрика, называется конденсатором.

По типу обкладок конденсаторы бывают плоские, сферические, цилиндрические, переменной емкости.

По типу диэлектрика различают: воздушные, бумажные, керамические, слюдяные, электролитические.

Электроемкость плоского конденсатора определяется соотношением:

ε – Диэлектрическая проницаемость среды.

ε₀ = 8,85∙ 10^-12 Ф/м – электрическая постоянная

S – площадь одной пластины.

d - толщина диэлектрика.

Энергия заряженного конденсатора определяется соотношением.

 

В схемах конденсаторы обозначаются следующим образом:

- обычный конденсатор       

- подстроечный

        

- переменной емкости - электролитический