Электрическое поле и его характеристика реферат

27.09.2019 ihival DEFAULT 0 comments

Тлеющий разряд обычно наблюдается при давлениях в несколько десятков миллиметров ртутного столба и более низких. С этим, кстати, связаны некоторые затруднения при введении представлений о поле: ведь нелегко убедиться в реальности того, что мы непосредственно не ощущаем. Например, в атоме водорода электрическая сила взаимодействия между электроном и ядром в раз больше силы тяготения между ними. Кроме того, эта сила зависит от величины зарядов шариков. При этом на заряженные частицы будет действовать сила, равная произведению электрического заряда на напряженность электрического поля. Теперь наш рассказ пойдет о самом главном.

Уже этот простой пример показывает, что прямой путь определения поля с заданным распределением зарядов приводит к громоздким математических расчетов. В некоторых случаях можно значительно упростить расчеты, если воспользоваться теоремой Гаусса, выражающая фундаментальные свойства электрического поля. Физика - рефераты, конспекты, шпаргалки, лекции, семинары.

Электрическое поле и его характеристики. Учебные материалы. Экономическая и социальная география Белоруссии ; Экономическая и социальная география Украины ; Экономическая и социальная география Молдавии ; Экономическая и социальная география Грузии ; Экономическая и социальная география Армении ; Экономическая и социальная география Азербайджана ; Экономическая и социальная география Казахстана ; Экономическая и социальная география Узбекистана ; Экономическая и социальная география Киргизии ; Экономическая и социальная география Туркменистана ; Природоведение ; Экономическая и социальная география Таджикистана ; Экономическая электрическое поле и его характеристика реферат социальная география Эстонии ; Экономическая и социальная география Латвии ; Экономическая и социальная география России ; Дальний Восток России ; География Литвы ; Социально-экономическая география.

В курсе математики доказывается теорема Остроградского-Гаусса была установлена К. Гауссом в независимо от М. Остроградского, доказавшего ее в :. Здесь V — произвольный объем, ограниченный поверхностью S. Применим теорему 1. С учетом 1. Из равенства интегралов ввиду произвольности объема V следует равенство подынтегральных выражений, то есть теорема Гаусса в дифференциальной форме А.

При таком значении разности потенциалов ток, казалось бы, должен достигнуть максимального значения и при дальнейшем увеличении разности потенциалов оставаться неизменным. Ими определяется строение атома: электроны, обращающиеся вокруг атомного ядра, удерживаются около него благодаря действию электрических сил. Почему это происходит? Величина электрического заряда иначе, просто электрический заряд — численная характеристика носителей заряда и заряженных тел, которая, может принимать положительные и отрицательные значения.

Пуассон, г. Циркуляция СL произвольного векторного поля F x,y,z по замкнутому контуру L определяется следующим соотношением:. Ротор — это еще одно понятие из математической теории векторных полей. Здесь n — нормаль к площадке S, L — контур, ограничивающий эту площадки, который при этом предельном переходе стягивается в точку наблюдения.

Поэтому область, где ротор векторного поля отличен от нуля, называют вихрем поля, а само поле, ротор которого отличен от нуля называется вихревым.

Электрическое поле

Скорость движения потоков жидкости или газа, рассматриваемая как функция координат, является наглядным примером векторного поля. Турбулентности в жидкости или газе образуются именно вокруг точек, в которых отличен от нуля ротор скорости потока жидкости газа.

Изображение поля с помощью силовых линий в области пространства, где ротор отличен от нуля точно так же, как и в точках с ненулевой дивергенциейневозможно. Как будет видно из дальнейшего, циркуляция и ротор электростатического поля, тождественно равны нулю во всем пространстве.

Поэтому электростатическое поле — это относительно простое силовое поле. Такими же свойствами обладает и гравитационное поле.

Урок 218. Напряженность электрического поля

Понятие градиента уже вводилось в курсе механики. Напомним. Градиент функции f x,y,zзависящей от координат — это вектор, декартовы компоненты которого являются пространственными производными функции f :.

Можно показать, что тогда необходимо и достаточно, чтобы ротор был равен нулю:. Работа поля по переносу пробного q заряда из некоторой точки 1 в некоторую точку 2 не зависит от траектории его движения и определяется для данного поля и данного заряда только координатами этих точек. Для случая, когда источником поля является точечный заряд Q рис.

Электрическое поле

Работа на элементарном отрезке траектории, по известному из механики электрическое поле и его характеристика реферат, есть:. Раскрывая скалярное произведение векторов через угол a между ними, получаем. Работа определяется только расстояниями от источника до начальной и конечной точки траектории.

Такое силовое поле в механике мы называли потенциальным. Из принципа суперпозиции следует потенциальность электростатического поля, созданного любой системой зарядов. Таким образом, для любого контура в электростатическом поле циркуляция напряженности — тождественный нуль. В соответствии с утверждением 1. Используя определение напряженности электростатического поля 1. Потенциальная энергия электростатического поля, как и энергия поля сил тяготения, определяется с точностью до произвольной постоянной, которую можно зафиксировать выбором точки нулевого уровня для W.

Как правило, потенциальная энергия электростатического поля полагается равной нулю в бесконечно удаленной точке. Рассмотрим в пространстве, где имеется электростатическое поле, мысленную поверхность, перпендикулярную силовым линиям. При вычислении интеграла 1. Следовательно, для любых двух точек 1 и 2 этой поверхности правая часть 1. Поверхность, во всех точках которой потенциал имеет одинаковую величину, называется эквипотенциальной.

6922364

Таким образом, поверхность перпендикулярная к силовым линиям является эквипотенциальной. В общем случае разность потенциалов между точками 1 и 2 равна разности потенциалов эквипотенциальных поверхностей, которым принадлежат эти точки. Последнюю можно найти, проводя интегрирование в формуле 1. При этом фактически под интегралом будет электрическое поле и его характеристика реферат Е электрической напряженности, так как на силовой линии.

В заключение для потенциала поля точечного заряда Q приведем формулу, которая следует из сравнения формул 1. В данном случае частицей является пробный заряд q. Формула для потенциала точки, отстоящей от точечного источника Q на расстояние rимеет вид. Электрическое поле — особая форма поля, существующая вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также в свободном виде в электромагнитных волнах.

Электрическое поле непосредственно невидимо, но может наблюдаться по его действию и с помощью приборов. Основным действием электрического поля является ускорение тел или частиц, обладающих электрическим зарядом. Сколько стоит написать твою работу? Работа уже оценивается. Главная База знаний "Allbest" Физика и энергетика Электрическое поле - подобные работы.

Электрическое поле Электрическое поле как частная форма проявления электромагнитного поля, определяющая действие на электрический заряд. Силовые линии кулоновских полей положительных и отрицательных точечных зарядов.

Понятие про дипольный момент. Поле заряженной нити. Проводники в электрическом электрическое поле и его характеристика реферат. Электрическое поле в вакууме. Проводник в электрическом токе. Электрическое поле в диэлектрике. Электрическое поле. Силовые линии. Физическая природа электрического заряда.

Юридические лица как субъекты предпринимательской деятельности реферат42 %
Лицей александра сергеевича пушкина доклад58 %
Развитие мусульманского права контрольная работа85 %

Никаких заметных на глаз изменений с диэлектриком не произойдет. Однако существующее между шариками электрическое поле совершает в нем работу.

О ней можно судить по результатам. Расстояние между шариками увеличится, что говорит об уменьшении силы притяжения. Измерение покажет, что в керосине сила взаимодействия шариков в два раза меньше, чем в электрическое поле и его характеристика реферат.

Почему это происходит? Поле проникает внутрь электрически нейтральных молекул керосина. Положительные заряды молекул смещаются вдоль поля, а отрицательные - против поля. Так как эти заряды связаны друг с другом значительными силами, то молекулы не разрываются, они лишь растягиваются вдоль силовых линий, превращаясь в системы, которые можно рассматривать как электрические диполи. Посмотрите, как непрерывные цепочки диполей вытягиваются между зарядами! Диэлектрик, находящийся в таком состоянии, называется поляризованным.

Электрическое поле и его характеристика реферат 3983

Особенно существенно, что отрицательно заряженные концы диполей сплошным покровом охватывают положительный заряд, а положительные концы диполей - отрицательный. Электрическое поле и его характеристика реферат и отрицательные концы диполей в керосине соприкасаются друг с другом, и их электрическое действие нейтрализуется.

Но на поверхности шариков такой компенсации не происходит. Легко представить, к чему это приводит. Ясно, что уменьшается и сила, действующая на другой шарик В.

Число, показывающее, во сколько раз уменьшается в данном диэлектрике поле, созданное зарядом, называется диэлектрической проницаемостью данного вещества. Диэлектрическая проницаемость характеризует электрические свойства диэлектрика. Различные диэлектрики имеют разные значения диэлектрической проницаемости. Так, диэлектрическая проницаемость воздуха близка к единице 1,а воды - примерно в 80 раз.

У некоторых диэлектриков, как например сегнетовая соль, диэлектрическая проницаемость очень велика, около 10 Подобные вещества называют сегнетоэлектриками.

Они находят важное применение при изготовлении высокоэффективных электрических конденсаторов. Отметим еще, что у ряда диэлектриков, например у воды, молекулы и в отсутствие электрического поля представляют собой диполи.

  • Экспериментальные исследования электростатических полей с помощью электролитической ванны Нижегородский Государственный Технический Университет.
  • Уменьшают возможность возникновения коронного разряда, увеличивая диаметр проводов.
  • Фарадеем в сформулирован следующий закон сохранения заряда.
  • Поэтому область, где ротор векторного поля отличен от нуля, называют вихрем поля, а само поле, ротор которого отличен от нуля называется вихревым.
  • Зависимость сопротивления металла от температуры используется в так называемых термометрах сопротивления.

Поляризация таких диэлектриков состоит в простом повороте всех диполей вдоль электрического поля. При помещении в электрическое поле поляризация диэлектрика обычно не сопровождается изменением его размеров.

Однако у некоторых кристаллических веществ дело обстоит. У сегнетовой соли, кварца и др. Это явление называется пьезоэлектрическим эффектом.

Электрическое поле и его характеристика реферат эффект находит широкое практическое применение. Деформация кварца в переменном электрическом поле используется для получения ультразвука. Поляризация диэлектрика под действием деформации используется для преобразования механических воздействий в электрические. На этом принципе устроен пьезоэлектрический звукосниматель электрического проигрывателя. Колебания иглы при движении по звуковой дорожке деформируют маленький кристалл и вызывают, его поляризацию.

Связанные заряды, выступающие на поверхности кристалла, создают переменные электрические поля, возбуждающие слабые электрические токи в подходящих к кристаллу проводниках звукоснимателя.

Электрическое поле и его характеристика реферат 1761955

Эти токи усиливаются и подаются в репродуктор. На этом же принципе основаны точные методы измерения давлений. Электрическим током называется движение любых электрических зарядов. Перемещение зарядов в каком-либо веществе всегда встречает сопротивление и требует совершения работы.

Поэтому для получения электрического тока в замкнутой цепи необходим прежде всего источник, за счет энергии которого совершалась бы работа по перемещению зарядов. Таким источником, например, может служить гальванический элемент, аккумулятор, генератор электрического тока.

Судить о прохождении электрических зарядов можно лишь по тем явлениям, которые сопровождают электрический ток. Так, при пропускании электрического тока по проволоке она накаляется.

Электрическое поле и его характеристика реферат 7029

При прохождении тока через растворы на электродах происходит выделение вещества. Наконец, что чрезвычайно существенно, при прохождении электрического тока по проводнику вокруг него всегда возникает магнитное поле, которое можно обнаружить по отклонению магнитной стрелки, расположенной около проводника. Приступая к изучению электрического тока в металлах, зададимся прежде всего вопросом, по какому физическому признаку можно отличить металл от неметалла.

Таким признаком электрическое поле и его характеристика реферат служить зависимость электрического сопротивления вещества от температуры. Поставим опыт. Включим в электрическую цепь проволочное сопротивление и будем измерять ток в цепи.

Заметим, что при нагревании проволоки величина тока в цепи уменьшается, а при охлаждении - увеличивается. На основании этого опыта можно сделать вывод, что сопротивление металлической проволоки растет с увеличением температуры. Что же происходит в металле при прохождении по нему электрического тока и почему электрическое сопротивление металла растет с повышением температуры?

Тепловое движение в металлах существенно отличается от теплового движения в газе. Ионы, образующие остов кристаллической решетки, не могут перемещаться по металлу подобно свободным электронам.

Они совершают лишь колебания около некоторых средних положений, называемых узлами кристаллической решетки.

Реферат: Электрическое поле - взаимодействие зарядов

Это движение можно уподобить движению шарика на пружинках. При нагревании металла размах колебаний ионов около узлов кристаллической решетки возрастает. Чем выше температура, тем больше амплитуда колебаний, а следовательно, и энергия колебательного движения ионов. При подключении металлического проводника к источнику тока, внутри проводника возникает электрическое поле. При этом на заряженные частицы будет действовать сила, равная произведению электрического заряда на напряженность электрического поля.

Под действием этой силы свободные электроны будут перемещаться по металлу. Их движение и создает электрический ток. Какова же роль ионов при прохождении электрического тока через металл? Электроны под действием электрического поля движутся с ускорением. Это значит, что скорость свободных электронов, а следовательно, и их кинетическая энергия возрастают. При своем движении электроны сталкиваются с ионами кристаллической решетки, передавая им при этом часть своей кинетической энергии.

В результате вдоль металла устанавливается движение свободных электронов с некоторой постоянной средней скоростью - электрическое поле и его характеристика реферат металлическому проводнику идет постоянный ток.

Таким образом, приобретаемая в промежутках между столкновениями в результате ускоренного движения под действием поля кинетическая энергия передается от свободных электронов ионам кристаллической решетки. Ионы препятствуют движению свободных электронов.

Сколько стоит написать твою работу?

Этим обусловлено электрическое сопротивление металлов. Оно растет при повышении температуры вследствие увеличения частоты столкновений электронов с ионами решетки. Напряженность электрического поля в металле растет с увеличением разности потенциалов. Связь между величиной тока, разностью потенциалов и электрическим сопротивлением устанавливается на опыте и определяется законом Ома.

Согласно ему ток на участке проводника прямо пропорционален разности электрическое поле и его характеристика реферат на концах участка и обратно пропорционален его электрическому сопротивлению. Нарисованная выше картина движения электронов в металле при прохождении через него электрического тока позволяет понять смысл закона Ома. Действительно, чем больше на концах данного металлического образца например, куска проволоки разность потенциалов, тем больше напряженность электрического поля, тем больше будет сила, действующая на свободные электроны, тем больше скорость их микробиологическая очистка сточных вод реферат. Поэтому с ростом разности потенциалов ток возрастает.

Пусть теперь разность потенциалов постоянна, и мы включаем в цепь одинаковые по размерам куски проволоки, сделанные из разных металлов. Теперь ток будет больше в том металлическом образце, в котором взаимодействие электронов с ионами слабее и ионы меньше препятствуют движению электронов. С уменьшением сопротивления ток увеличивается. Куда же переходит энергия, которая передается электронами ионам при их взаимодействии? Как мы уже говорили, ионы не могут свободно перемещаться вдоль металла.

Передаваемая им энергия идет на увеличение размаха колебаний, на возрастание энергии теплового движения. И в самом деле, прохождение электрического тока сопровождается нагреванием металла. Связь между количеством выделившейся теплоты, величиной тока и сопротивлением выражается законом Джоуля - Ленца. Однако не всегда прохождение тока через металлы происходит так, как это описано выше. Еще в г. Фарадеем в сформулирован следующий закон сохранения заряда.

Заряд электрически замкнутой системы через поверхность которой не переносятся заряженные частицы не изменяется, какие электрическое поле и его характеристика реферат процессы в ней не происходили. Следствие из этого закона: если зарядовая система 1 отдает заряд системе 2, то система 2 получает ровно такой заряд, какой теряет система 1.

Закон релятивистская инвариантность заряда, сформулированный Г. Лоренцем в г. Следствие из этого закона: заряд тела не зависит от его скорости и ускорения.

Чаще всего наблюдаются молнии диаметром см, но иногда они достигают десятков метров в диаметре. На этом же принципе основаны точные методы измерения давлений. Закон взаимодействие точечных зарядов закон Кулона экспериментально установлен Ш.

Можно указать следующие процессы возникновения и исчезновения свободных зарядов. Ионизация при столкновении атомов и атома с электроном: 1. Скачать реферат. Упругие и неупругие удары шаров.