Электростатика и постоянный ток конспект

Обновлено: 07.07.2024

1. Электрический заряд и его свойства. Виды зарядов, дискретность, инвариантность, закон сохранения электрического заряда. Заряд нуклонов и кварков. Заряд атомов и заряд тел.

2. Электростатическое (эл.ст.) поле и его напряженность. Закон Кулона. Вектор напряженности. Силовые линии. Принцип суперпозиции. Напряженность поля от равномерно заряженной прямой нити.

3. Теорема Гаусса для эл.ст. поля в вакууме. Поток вектора напряженности. Применение т. Гаусса к расчету эл.ст. полей: поле равномерно заряженной бесконечной плоскости, поле двух бесконечных параллельных разноименно заряженных плоскостей,

3а. Применение т. Гаусса к расчету эл.ст. полей: поле равномерно заряженной сферической поверхности, поле равномерно заряженного бесконечного цилиндра, поле равномерно заряженного по объему шара.

4. Работа сил эл.ст. поля. Работа сил эл.ст. поля по перемещению точечного заряда. Потенциальность эл.ст. поля. Работа по замкнутому контуру. Циркуляция вектора напряженности. Теорема о циркуляции вектора напряженности эл.ст. поля. Разомкнутость линий напряженности эл.ст. поля.

5. Потенциальная энергия эл.ст. поля точечного заряда и системы точечных зарядов. Потенциал. Потенциал поля точечного заряда и системы точечных зарядов. Принцип суперпозиции для потенциала. Связь работы сил эл.ст. поля и потенциала.

5а. Связь потенциала с напряженностью эл.ст. поля (интегральная и дифференциальная). Эквипотенциальные поверхности. Вычисление потенциала по напряженности поля: потенциал поля равномерно заряженной бесконечной плоскости; потенциал поля заряженной сферической поверхности, потенциал поля равномерно заряженного по объему шара.

6. Эл.ст. поле в диэлектриках. Диполь. Электрический момент диполя. Напряженность эл. ст. поля на оси диполя и на перпендикуляре, восстановленном из середины плеча. Потенциальная энергия диполя в эл. поле. Механический момент сил, действующий на диполь в эл. поле.

6а. Поляризация диэлектриков. Типы диэлектриков и виды их поляризации. Вектор поляризованности . Зависимость вектора от напряженности поля. Связь поляризованности и поверхностной плотности связанных зарядов. Относительная диэлектрическая восприимчивость и проницаемость вещества. Напряженность поля в диэлектрике.

6б. Теорема Гаусса для эл.ст. поля в диэлектрике. Вектор электрического смещения . Связь векторов . Сторонние и связанные заряды. Теорема Гаусса для вектора . Применение т. Гаусса в диэлектрике для расчета силовых полей.

6в. Граничные условия для векторов и на границе раздела 2-х диэлектриков: поведение тангенциальных и нормальных составляющих.Преломление силовых линий. Проводники в электростатическом поле.Связь вектора Dи поверхностной плотности зарядов. Электростатическая индукция. Электростатическая защита.

7. Электрическая емкость.Электроемкость уединенного проводника. Электрическая емкость сферы, системы плоских электродов. Конденсаторы и их строение. Соединение конденсаторов. Пробой диэлектриков.

8. Энергия эл.ст. поля.Энергия заряженного конденсатора, эл. ст. поля. Объемная плотность энергии электростатического поля.

9. Свойства сегнетоэлектриков: зависимость относительной диэлектрической проницаемости от температуры и напряженности эл поля, спонтанная поляризация, диэлектрический гистерезис. Объяснение свойств сегнетоэлектриков. Пироэлектрики. Применение сегнетоэлектриков.

10.Пьезоэлектрики.Прямой и обратный пьезоэлектрический эффект и их объяснение, применение пьезоэлектриков.

11. Постоянный электрический ток. Условия существования эл. тока. Сила тока. Плотность тока. Сила тока через поверхность. Зависимость плотности тока от параметров носителей тока. Условие существования эл. тока. Источник тока. Э.д.с. источника. Сторонние силы. Напряжение на участке цепи.

12. Закон Ома для однородного участка цепи.Электрическая проводимость и электрическое сопротивление. Удельная электрическая проводимость и удельное электрическое сопротивление. Закон Ома в дифференциальной форме. Зависимость удельной электрической проводимости вещества от характеристик носителей тока. Электрическое сопротивление однородного линейного и нелинейного проводника.




13. Работа и мощность тока.Работа электрического тока. Мощность, выделяемая в проводнике. Закон Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной форме. Закон Ома для неоднородного участка цепи и для замкнутой цепи.

14. Мощность и к.п.д. источника тока. Мощность источника, мощность потерь и полезная мощность: зависимость от силы тока и сопротивления. Коэффициент полезного действия источника тока. Правила Кирхгофа для разветвленных цепей.

15. Электрический ток в металлах.Основные положения классической теории электропроводности металлов и их экспериментальное обоснование (опыты Рикке, Толмена и Стюарта, Милликена). Противоречия классической теории электропроводности металлов.

16. Контактные явления. Работа выхода электронов из вещества. Контактная разность потенциалов, причины ее возникновения, зависимость от работы выхода, концентрации носителей, температуры, координаты. Законы Вольта и их объяснение. Термоэлектрические явления Зеебека, Пельтье. Термопары и их применение.

17. Электропроводность полупроводников (п/п). Образование носителей тока в п/п. Общие сведение о зонной диаграмме п/п. Собственные и примесные полупроводники. Зависимость концентрации носителей заряда от температуры. Температурная зависимость удельной электрической проводимости и сопротивления п/п.

18. Эмиссионные явления и их применение.Термоэлектронная эмиссия. ВАХ вакуумного диода. Закон 3/2. Формула Ричардсона-Дэшмана. Автоэлектронная эмиссия.

19. Электрические свойства газов.Несамостоятельный газовый разряд. Энергия ионизации. Методы ионизации газов. Кривая ионизации. Самостоятельный газовый разряд (тлеющий, искровой, дуговой и коронный).

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

1. Характеристики магнитного поля.Магнитные явления. Вектор магнитного момента рамки с током. Вектор магнитной индукции и его силовые линии. Механический момент сил, действующих на рамку с током в магнитном поле. Принцип суперпозиции для вектора магнитной индукции.

1а. Закон Био-Савара-Лапласа и его применение к расчету магнитных полей прямого и кругового тока, отрезка провода с током.

2. Действие магнитного поля на движущиеся заряды. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитных полях. Ускорители заряженных частиц. Взаимодействие параллельных токов.

3. Действие магнитного поля на токи.Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов

4. Вихревой характер магнитного поля. Циркуляция вектора магнитной индукции в вакууме. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме. Замкнутость силовых линий магнитного поля. Магнитное поле соленоида и тороида.

5. Механическая работа в магнитном поле. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для магнитного поля. Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле.

6. Явление электромагнитной индукции. Опыты Фарадея. Закон электромагнитной индукции Фарадея-Максвелла. Правило Ленца. Токи Фуко.

7. Явления самоиндукции и взаимной индукции.Индуктивность контура, соленоида. Э.д.с. самоиндукции. Взаимная индуктивность контуров. Трансформаторы.

8. Энергия магнитного поля. Энергия магнитного поля, связанная с контуром. Объемная плотность энергии магнитного поля.

9. Магнитные свойства вещества. Гипотеза Ампера. Гиромагнитное отношение орбитальных моментов, спин и гиромагнитное отношение спиновых моментов, магнетон Бора, магнитные моменты атомов.

9а. Вектор намагниченности, ток намагничивания, магнитное поле в веществе, закон полного тока для магнитного поля в веществе. Вектор напряженности магнитного поля, связь его с векторами намагниченности и магнитной индукции. Теорема о циркуляции вектора напряженности магнитного поля.

9б. Диа- и парамагнетикиЗависимость намагниченности от напряженности магнитного поля . Магнитная восприимчивость и относительная магнитная проницаемость вещества. Ларморова прецессия и диамагнитный эффект. Диа-и парамагнетики и их поведение в магнитном поле. Представление о теории Ланжевена для парамагнетиков.

9в. Ферромагнетизм: зависимость намагниченности, магнитной индукции и относительной магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля. Точка Кюри. Петля гистерезиса. Объяснение природы ферромагнетизма: домены, элементарные носители ферромагнетизма.

10. Основы теории Максвелла для электромагнитного поля.Первая гипотеза и первое уравнение т. Максвелла. Вторая гипотеза Максвелла. Ток смещения. Полный ток. Второе уравнение т. Максвелла.

10а. Система уравнений т. Максвелла в интегральной и дифференциальной форме. Оносительность магнитных и электрических полей. Значение теории Максвелла.

1. Электрический заряд и его свойства. Виды зарядов, дискретность, инвариантность, закон сохранения электрического заряда. Заряд нуклонов и кварков. Заряд атомов и заряд тел.

2. Электростатическое (эл.ст.) поле и его напряженность. Закон Кулона. Вектор напряженности. Силовые линии. Принцип суперпозиции. Напряженность поля от равномерно заряженной прямой нити.

3. Теорема Гаусса для эл.ст. поля в вакууме. Поток вектора напряженности. Применение т. Гаусса к расчету эл.ст. полей: поле равномерно заряженной бесконечной плоскости, поле двух бесконечных параллельных разноименно заряженных плоскостей,

3а. Применение т. Гаусса к расчету эл.ст. полей: поле равномерно заряженной сферической поверхности, поле равномерно заряженного бесконечного цилиндра, поле равномерно заряженного по объему шара.

4. Работа сил эл.ст. поля. Работа сил эл.ст. поля по перемещению точечного заряда. Потенциальность эл.ст. поля. Работа по замкнутому контуру. Циркуляция вектора напряженности. Теорема о циркуляции вектора напряженности эл.ст. поля. Разомкнутость линий напряженности эл.ст. поля.

5. Потенциальная энергия эл.ст. поля точечного заряда и системы точечных зарядов. Потенциал. Потенциал поля точечного заряда и системы точечных зарядов. Принцип суперпозиции для потенциала. Связь работы сил эл.ст. поля и потенциала.

5а. Связь потенциала с напряженностью эл.ст. поля (интегральная и дифференциальная). Эквипотенциальные поверхности. Вычисление потенциала по напряженности поля: потенциал поля равномерно заряженной бесконечной плоскости; потенциал поля заряженной сферической поверхности, потенциал поля равномерно заряженного по объему шара.

6. Эл.ст. поле в диэлектриках. Диполь. Электрический момент диполя. Напряженность эл. ст. поля на оси диполя и на перпендикуляре, восстановленном из середины плеча. Потенциальная энергия диполя в эл. поле. Механический момент сил, действующий на диполь в эл. поле.

6а. Поляризация диэлектриков. Типы диэлектриков и виды их поляризации. Вектор поляризованности . Зависимость вектора от напряженности поля. Связь поляризованности и поверхностной плотности связанных зарядов. Относительная диэлектрическая восприимчивость и проницаемость вещества. Напряженность поля в диэлектрике.

6б. Теорема Гаусса для эл.ст. поля в диэлектрике. Вектор электрического смещения . Связь векторов . Сторонние и связанные заряды. Теорема Гаусса для вектора . Применение т. Гаусса в диэлектрике для расчета силовых полей.

6в. Граничные условия для векторов и на границе раздела 2-х диэлектриков: поведение тангенциальных и нормальных составляющих.Преломление силовых линий. Проводники в электростатическом поле.Связь вектора Dи поверхностной плотности зарядов. Электростатическая индукция. Электростатическая защита.

7. Электрическая емкость.Электроемкость уединенного проводника. Электрическая емкость сферы, системы плоских электродов. Конденсаторы и их строение. Соединение конденсаторов. Пробой диэлектриков.

8. Энергия эл.ст. поля.Энергия заряженного конденсатора, эл. ст. поля. Объемная плотность энергии электростатического поля.

9. Свойства сегнетоэлектриков: зависимость относительной диэлектрической проницаемости от температуры и напряженности эл поля, спонтанная поляризация, диэлектрический гистерезис. Объяснение свойств сегнетоэлектриков. Пироэлектрики. Применение сегнетоэлектриков.

10.Пьезоэлектрики.Прямой и обратный пьезоэлектрический эффект и их объяснение, применение пьезоэлектриков.

11. Постоянный электрический ток. Условия существования эл. тока. Сила тока. Плотность тока. Сила тока через поверхность. Зависимость плотности тока от параметров носителей тока. Условие существования эл. тока. Источник тока. Э.д.с. источника. Сторонние силы. Напряжение на участке цепи.

12. Закон Ома для однородного участка цепи.Электрическая проводимость и электрическое сопротивление. Удельная электрическая проводимость и удельное электрическое сопротивление. Закон Ома в дифференциальной форме. Зависимость удельной электрической проводимости вещества от характеристик носителей тока. Электрическое сопротивление однородного линейного и нелинейного проводника.

13. Работа и мощность тока.Работа электрического тока. Мощность, выделяемая в проводнике. Закон Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной форме. Закон Ома для неоднородного участка цепи и для замкнутой цепи.

14. Мощность и к.п.д. источника тока. Мощность источника, мощность потерь и полезная мощность: зависимость от силы тока и сопротивления. Коэффициент полезного действия источника тока. Правила Кирхгофа для разветвленных цепей.

15. Электрический ток в металлах.Основные положения классической теории электропроводности металлов и их экспериментальное обоснование (опыты Рикке, Толмена и Стюарта, Милликена). Противоречия классической теории электропроводности металлов.

16. Контактные явления. Работа выхода электронов из вещества. Контактная разность потенциалов, причины ее возникновения, зависимость от работы выхода, концентрации носителей, температуры, координаты. Законы Вольта и их объяснение. Термоэлектрические явления Зеебека, Пельтье. Термопары и их применение.

17. Электропроводность полупроводников (п/п). Образование носителей тока в п/п. Общие сведение о зонной диаграмме п/п. Собственные и примесные полупроводники. Зависимость концентрации носителей заряда от температуры. Температурная зависимость удельной электрической проводимости и сопротивления п/п.

18. Эмиссионные явления и их применение.Термоэлектронная эмиссия. ВАХ вакуумного диода. Закон 3/2. Формула Ричардсона-Дэшмана. Автоэлектронная эмиссия.

19. Электрические свойства газов.Несамостоятельный газовый разряд. Энергия ионизации. Методы ионизации газов. Кривая ионизации. Самостоятельный газовый разряд (тлеющий, искровой, дуговой и коронный).

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

1. Характеристики магнитного поля.Магнитные явления. Вектор магнитного момента рамки с током. Вектор магнитной индукции и его силовые линии. Механический момент сил, действующих на рамку с током в магнитном поле. Принцип суперпозиции для вектора магнитной индукции.

1а. Закон Био-Савара-Лапласа и его применение к расчету магнитных полей прямого и кругового тока, отрезка провода с током.

2. Действие магнитного поля на движущиеся заряды. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитных полях. Ускорители заряженных частиц. Взаимодействие параллельных токов.

3. Действие магнитного поля на токи.Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов

4. Вихревой характер магнитного поля. Циркуляция вектора магнитной индукции в вакууме. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме. Замкнутость силовых линий магнитного поля. Магнитное поле соленоида и тороида.

5. Механическая работа в магнитном поле. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для магнитного поля. Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле.

6. Явление электромагнитной индукции. Опыты Фарадея. Закон электромагнитной индукции Фарадея-Максвелла. Правило Ленца. Токи Фуко.

7. Явления самоиндукции и взаимной индукции.Индуктивность контура, соленоида. Э.д.с. самоиндукции. Взаимная индуктивность контуров. Трансформаторы.

8. Энергия магнитного поля. Энергия магнитного поля, связанная с контуром. Объемная плотность энергии магнитного поля.

9. Магнитные свойства вещества. Гипотеза Ампера. Гиромагнитное отношение орбитальных моментов, спин и гиромагнитное отношение спиновых моментов, магнетон Бора, магнитные моменты атомов.

9а. Вектор намагниченности, ток намагничивания, магнитное поле в веществе, закон полного тока для магнитного поля в веществе. Вектор напряженности магнитного поля, связь его с векторами намагниченности и магнитной индукции. Теорема о циркуляции вектора напряженности магнитного поля.

9б. Диа- и парамагнетикиЗависимость намагниченности от напряженности магнитного поля . Магнитная восприимчивость и относительная магнитная проницаемость вещества. Ларморова прецессия и диамагнитный эффект. Диа-и парамагнетики и их поведение в магнитном поле. Представление о теории Ланжевена для парамагнетиков.

9в. Ферромагнетизм: зависимость намагниченности, магнитной индукции и относительной магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля. Точка Кюри. Петля гистерезиса. Объяснение природы ферромагнетизма: домены, элементарные носители ферромагнетизма.

10. Основы теории Максвелла для электромагнитного поля.Первая гипотеза и первое уравнение т. Максвелла. Вторая гипотеза Максвелла. Ток смещения. Полный ток. Второе уравнение т. Максвелла.

10а. Система уравнений т. Максвелла в интегральной и дифференциальной форме. Оносительность магнитных и электрических полей. Значение теории Максвелла.

Гост

ГОСТ

Электростатика является разделом электродинамики, направленным на рассмотрение свойств и взаимодействий неподвижных электрически заряженных тел или частиц в инерциальной системе отсчета, которые обладают электрическим зарядом.

Постоянный ток представляет электрический ток, не изменяющийся с течением времени ни по направлению, ни по величине. Постоянный ток представляет разновидность однонаправленного тока.

Электрический заряд и его свойства

Электрический заряд считается в физике неотъемлемым свойством некоторых элементарных частиц (таких, как электроны, протоны и др.), которое определяет их взаимодействие с внешним электромагнитным полем.

Существование электрического заряда наблюдается в двух разновидностях: в качестве отрицательного и положительного. Одноименные заряды склонны к отталкиванию, а разноименные – к притяжению.

Рисунок 1. Электрический заряд. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Существует также минимальный электрический заряд, называемый элементарным. В качестве носителя элементарного отрицательного заряда выступает электрон, а положительного – протон. Заряд элементарных частиц по своей величине одинаков.

Электрический заряд обладает свойством дискретности (заряд любого тела формирует совокупность элементарных зарядов). Различают следующие свойства электрического заряда:

Готовые работы на аналогичную тему

Тело можно считать электрически нейтральным в ситуации, когда суммарный заряд входящих в состав тела отрицательно заряженных частиц равнозначен суммарному заряду положительно заряженных частиц.

В качестве стабильных носителей электрических зарядов выступают элементарные частицы и античастицы, положительного - протон и позитрон, в случае с отрицательным зарядом - электрон и антипротон.

Закон сохранения заряда звучит так: в рамках замкнутой (электрически изолированной) системе полный электрический заряд сохраняет свою неизменность, независимо от происходящих внутри системы процессов.

Закон Кулона

Важным законом в электростатике является закон Кулона, позволяющий определять силу, с которой взаимодействую точечные заряды. Экспериментальным способом данный закон установил Ш. Кулон, что произошло в 1785 году.

Согласно данному закону, заряд представляет заряженное тело, чьими размерами можно пренебречь, сравнительно с расстоянием от этого тела до иных заряженных тел.

Сила двух неподвижных точечных зарядов, с которой они взаимодействуют, является обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними и зависимой от среды, в которой отмечено расположение зарядов.

Рисунок 2. Закон Кулона. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Для верности данного закона требуются следующие условия:

  • точечность зарядов (расстояние между заряженными телами должно оказаться намного больше их размеров);
  • неподвижность зарядов (если это не наблюдается, то в силу вступают дополнительные эффекты, такие, как магнитное поле движущегося заряда и дополнительная сила Лоренца, соответствующая ему, и оказывающая непосредственное воздействие на другой движущийся заряд);
  • взаимодействие в условиях вакуума.

Электрическое поле и его характеристики

Электрическое поле представляет материальную среду, чье существование фиксируется вокруг заряженных тел, а проявление наблюдается в виде силового воздействия на заряды. Если в данной системе отсчета электрически заряженные тела или частицы являются неподвижными, их взаимодействие происходит, благодаря электростатическому полю (не измененному во времени (стационарному) электрическому полю).

Рисунок 3. Напряженность электрического поля. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Направление вектора напряженности является совпадающим с направлением силы, воздействующей на положительный заряд. При одинаковости величины и направления вектора напряженности поля в каждой точке, поле называется однородным.

Таким образом, напряженность электрического поля представляет векторную физическую величину, характеризующую в данной точке электрическое поле, и численно равную отношению силы, воздействующей на неподвижный точечный заряд, который помещен в эту точку поля, к величине данного заряда.

Линии напряженности представляют воображаемые линии, необходимость которых обусловлена использованием графического изображения электрического поля. Их проводят таким образом, чтобы фиксировалось совпадение касательных к ним в каждой точке пространства по направлению (с вектором напряженности поля в конкретной точке).

Принцип суперпозиции полей заключается в том, что напряженность поля от нескольких источников равнозначна векторной сумме напряженностей полей каждого из них.

Электростатический потенциал считается скалярной энергетической характеристикой электростатического поля, характеризующей потенциальную энергию, чьим обладателем является единичный положительный пробный заряд, который помещен в данную точку поля.

Виды тока и постоянный электрический ток

Электрический ток представляет упорядоченное движение в проводнике заряженных частиц. Его возникновение требует предварительного создания электрического поля, под воздействием которого вышеупомянутые заряженные частицы будут приведены в движение.

Рисунок 4. Постоянный ток. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Электрический ток называется постоянным в случае неизменности силы тока и его направления, независимо от прошедшего времени.

Электростатика – это часть учения об электричестве, которая изучает взаимное действие неподвижных электрических зарядов, а также из свойства и характеристики.

Постоянный ток является электрическим током, который не изменяется. Его изменения не происходят с течением времени ни по ориентиру, ни по значению. Постоянный ток является видом одностороннего тока.

Электрический заряд и его характеристики

Электрический заряд является в науке свойственной характеристикой определённых элементов. К данным элементам относятся электроны, протоны и другие частицы. Характеристики электрического заряда указывают на взаимосвязь элементарных частиц с наружным электромагнитным полем. Электрический заряд существует как положительный, так и отрицательный заряд. Однозначные заряды, как правило, отталкиваются, а различные заряды притягиваются один к другому.


Присутствует минимальное значение электрического заряда. Он носит название элементарного электрического заряда. В роли обладателя минимального отрицательного электрического заряда представляется электрон. Обладателем положительного электрического заряда является протон. Электрический заряд протона и электрона по модулю приравнивается один одному. Заряд имеет параметр дискретности. Электрический заряд каждого предмета организовывает комплекс элементарных зарядов. Выделяются такие основные характеристики электрического заряда:

  • Электрический заряд подчинён правилу сохранности заряда. Данное правило состоит в том, что математическая сумма всех зарядов электрически замкнутой структуры заряженных предметов не изменяет собственное стабильное значение.
  • Электрический заряд является инвариантным. Значение величины электрического заряда не находится в зависимости от его движения либо бездействия.

Объект возможно воспринимать электрически нейтральным в случае, если сумма зарядов, которая входит в конкретный объект отрицательных элементов, равна сумме зарядов положительных элементов объекта.

Не нашли что искали?

Просто напиши и мы поможем

В роли постоянных обладателей электрических зарядов представляются элементарные частицы и античастицы. Положительным электрическим зарядом обладают протон и позитрон. А отрицательным электрическим зарядом обладают электрон и антипротон. Закон сохранности электрического заряда выражается следующим образом: в пределах закрытой структуры полный электрический заряд является неизменным, вне зависимости от процессов, которые происходят в данной структуре.

Закон Кулона

Одним из наиважнейших законов в электрической статике считается закон Кулона. Он позволяет устанавливать силу, с которой взаимно действуют одноточечные заряды. При помощи экспериментов данный закон был открыт Шарлем Кулоном в 1785 году. В соответствии с этим законом, электрический заряд описывает заряженный объект. Величину данного объекта возможно игнорировать, в сравнении с промежутком от данного объекта до прочих заряженных объектов.


Сила двух стационарно взаимодействующих одноточечных электрических зарядов, считается обратно пропорциональна квадрату промежутка меж ними, и находится в зависимости от среды, в которой находятся заряды. Для точности осуществления этого закона необходимо несколько требований:

  • Промежуток меж заряженными объектами обязано быть очень большим по отношению к их размерам.
  • Стационарность электрических зарядов. В том случае, когда данное условие не выполняется, тогда в силу вступают вспомогательные факторы. К данным факторам относится магнитное поле передвигающегося заряда, а также дополнительная сила Лоренца, которая соответствует данному заряду. Сила Лоренца оказывает прямое влияние на иной перемещающийся электрический заряд.
  • Взаимное действие в вакуумных условиях.

Электрическое поле и его свойства

Электрическое поле является физической средой, чьё присутствие возможно зафиксировать вокруг электрически заряженных объектов. Выражение электрического поля проявляется в виде силового влияния на электрические заряды. Когда в этой структуре отсчёта заряженные электрические объекты либо элементы считаются стационарными, их взаимосвязь осуществляется при помощи электростатического поля, которое является неизменным во времени.


Ориентир вектора напряжённости считается соответствующим с ориентиром силы, который воздействует на положительный электрический заряд. При сходстве значений, а также ориентире вектора напряжённости поля во всех точках, магнитное именуется однородным. Следовательно, напряжённость электрического поля является векторным материальным значением, которое характеризует в этой точке электрического поля. А также, суммарно приравненную к соотношению силы, которая влияет не стационарный одноточечный заряд. Данный заряд помещён в данную точку поля.

Линии напряжённости являются представляемыми линиями, потребность которых определена применением графики электрического поля. Данные линии отображают так, чтоб зафиксировалось сочетание к ним касательных во всех точках плоскости по ориентиру.

Сложно разобраться самому?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Электростатический потенциал является скалярным энергетическим свойством статического поля, которое характеризует потенциальную энергию.

Типы электрического тока и постоянный ток

Электрический ток демонстрирует урегулированное передвижение в проводниковом объекте заряженных частиц. Для появления электрического тока требуется изначально создать электрическое поле, под влиянием которого упомянутые частицы начнут передвижение.


Постоянным именуют ток, который обладает постоянством силы тока, а также постоянством ориентира, вне зависимости от временных промежутков. Различают такие виды токов:

  • Токи конвекции. Электрический ток проявляется вначале движения заряженных элементов в объекте под влиянием неэлектрических сил. К примеру, передвижение ионов в помещении под воздействием потока воздуха.
  • Ток поляризации. Случай с появлением краткосрочных токов в диэлектрических предметах вначале поляризации, либо, когда происходит переполяризация, при отклонении зарядов в диполях.
  • Токи проводимости. В том случае, если под влиянием сил поля возникает движение положительных элементов по ориентиру вектора напряжённости, а отрицательных элементов в обратную сторону. Данный тип тока определён пульсациями ионов и электронов в этой среде.

Не нашли нужную информацию?

Закажите подходящий материал на нашем сервисе. Разместите задание – система его автоматически разошлет в течение 59 секунд. Выберите подходящего эксперта, и он избавит вас от хлопот с учёбой.

Гарантия низких цен

Все работы выполняются без посредников, поэтому цены вас приятно удивят.

Доработки и консультации включены в стоимость

В рамках задания они бесплатны и выполняются в оговоренные сроки.

Вернем деньги за невыполненное задание

Если эксперт не справился – гарантируем 100% возврат средств.

Тех.поддержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры работают в выходные и праздники, чтобы оперативно отвечать на ваши вопросы.

Тысячи проверенных экспертов

computer

Гарантия возврата денег

Эксперт получил деньги, а работу не выполнил?
Только не у нас!

Деньги хранятся на вашем балансе во время работы над заданием и гарантийного срока

Гарантия возврата денег

В случае, если что-то пойдет не так, мы гарантируем возврат полной уплаченой суммы

  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Бесплатные сертификаты учителям и участникам

1. Что такое электрический ток

2. Проводники и диэлектрики

3.Направление движения электрического тока

4.Основные параметры тока

5.Закон Ома

1.Что такое электрический ток

Электрический ток представляет собой направленное движение заряженных элементарных частиц от одного полюса замкнутой электрической цепи к другому, например, под воздействием электрического поля.

2.Проводники и диэлектрики

Заряженные частицы, способные перемещаться, существуют только в определённых веществах, называемых проводниками.
Другими словами, проводники — это тела, в которых имеются свободные носители заряда, то есть заряженные частицы, которые могут свободно перемещаться внутри этих тел.

Среди наиболее распространённых твёрдых проводников известны:

углерод (в виде угля и графита).

Пример проводящих жидкостей при нормальных условиях — ртуть, электролиты, при высоких температурах — расплавы металлов.

Пример проводящих газов — ионизированный газ (плазма).

Вещества, не содержащие свободных носителей заряда, принадлежат к категории диэлектриков (изоляторов) .

3.Направление движения электрического тока

В различных средах электрический ток обусловлен движением различных зарядов, как отрицательных (электронов), так и положительных (положительных и отрицательных ионов).

Возникает вопрос, движение каких частиц принять за направление движения электротока?

Волевым путём з а направление тока принято направление движения положительно заряженных частиц , а в том случае, если ток создаётся отрицательно заряженными частицами (например, электронами), то направление тока считают противоположным направлению движения этих частиц.
Хотя не все согласны с таким выбором. Например, при описании работы выпрямителей, часто за направление движения принимают именно направление движения отрицательно заряженных частиц.

Кроме того, многие исследователи считают, что заряженные частицы разных знаков вообще движутся в противоположные стороны одновременно и говорить о направлении движения тока не имеет смысла!

4.Основные параметры тока

Чтобы движение свободных электронов в проводнике от одного полюса к другому было возможным, между полюсами должна существовать разность потенциалов или напряжение. Напряжение (U) равно отношению работы электрического поля по перемещению заряда к величине перемещаемого заряда на участке цепи.

В качестве примера потенциала можно привести некоторый груз лежащий на горе. Чем выше гора, тем большей силы удар может нанести это груз при падении. Разность потенциалов в этом случае — разница между высотой горы и точкой падения.

Также и с электричеством: если в некоторой точке потенциал 220V, а в другой 0V, то напряжение (разность потенциалов) равно 220 – 0 = 220V.
А если в первой точке потенциал 220V, а в другой 50V, то напряжение (разность потенциалов) равно 220 – 50 = 170V.

Напряжение измеряется в вольтах (В) .

Количество заряженных частиц, проходящее через поперечное сечение проводника в единицу времени, может быть разным. Оно определяет один из важнейших параметров — силу тока .

Если вместо заряженных частиц представить поток воды в трубе, то то количество воды проходящей через поперечное сечение трубы является аналогом силы тока в проводнике.

Сила (величина) тока измеряется в амперах (А).

Сопротивление

Так уж повелось, что любое движение в нашем мире не обходится без сопротивления. Например, человеку трудно пройти через толпу из-за сопротивления встречных людей, или автомобиль с выключенным мотором обязятельно остановится из-за трения качения.

Способность проводника препятствовать прохождению тока называется сопротивлением . Оно зависит от материала, длины и сечения материала. Сопротивление может проявляться, в частности, в нагреве проводника.

Интересно, что сопротивление может меняться:

Сопротивление металлических проводников увеличивается с повышением температуры.

У полупроводников сопротивление сильно уменьшается при повышении температуры.

У некоторых металлов при температуре, близкой к абсолютному нулю, сопротивление скачком уменьшается до нуля (явление сверхпроводимости).

В таблицах значения удельного сопротивления проводников обычно приводятся для температуры 20°C. Сопротивление или удельное сопротивление при других значениях температуры можно найти пересчетом.

Сопротивление зависит от размеров проводника: чем длиннее проводник, тем больше его сопротивление, но в то же время, чем больше сечение проводника, тем сопротивление меньше.

Сопротивление измеряется в омах (Ом).

Сила ток, напряжение и сопротивление связаны между собой законом Ома, который гласит: "Сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению":

Электрические приборы и машины окружают человека повсеместно, выполняя самые разные работы. Одним из их важнейших параметров является мощность .

Мощность электрического тока это работа, совершаемая током за единицу времени.

Работа, совершаемая электрическим током подсчитывается по формуле А=UIt.

А мощность по формуле P=I 2 R .

Также используются формулы P=IU, или P=U 2 /R.

Мощность измеряется в ваттах (W) . 1000 ватт составляют 1 киловатт.

Один ватт — есть мощность, которую развивает электрический ток величиной в один ампер при напряжении в один вольт.

Что такое постоянный ток и его применение.

Ток, который не меняет своего направления называется постоянным . При этом он может менять свою величину.

Постоянный ток применяется:

в высоковольтных линиях электропередач (500 кV), так как если применять переменный ток, такого же действующие напряжения, учитывая амплитудные значения напряжений и их перепад, эти напряжения могут в несколько раз превышать величину напряжения постоянного тока, это требует дополнительных затрат на изоляционные материалы и значительно удорожает ЛЭП.

в контактной сети электротранспорта до 3000V,

в прокатных станах и других устройствах с тяжелыми условиями пуска электродвигателей до 1000V,

в сети грузоподъемных механизмов до 500V,

в различных приборах, переносных, бытовых, например, переносные фонари, магнитофоны, диагностические приборы различного назначения.

В условиях тяжелого запуска, когда большой пусковой момент (прокатные станы, электротранспорти т. д.) или требуется плавное регулирование скорости и пускового момента (тягового усилия) применяют двигатели постоянного тока

Этот вид тока чаще всего встречается в различных элементах питания: батарейках и аккумуляторах. Например, в компьютерах для питания микросхемы CMOS применяются батарейки напряженим 3V, в автомобилях аккумуляторы имеют напряжение 12V, в строительной технике — 24V.

Источник постоянного тока имеет две клеммы (разъёма): плюс (+) и минус (-) . Нажав на кнопку включения на схеме расположенной ниже, можно видеть как постоянный ток движется от плюсовой клеммы (+) через лампочку к минусовой (-).

Читайте также: