extracted_text:
Первый закон термодинамики —
это закон сохранения энергии,
распространённый
на тепловые явления. Механическая энергия системы не
сохраняется, часть её превращается во
внутреннюю энергию. Закон сохранения энергии
Энергия в природе не
возникает
из ничего и не исчезает:
количество энергии неизменно,
она только переходит из одной
формы
в другую. Закон сохранения
энергии является
фундаментальным
законом природы.
Он выполняется всегда
и везде, применительно
к любым явлениям
природы. Изменение
внутренней энергии
За счёт
теплопередачи
За счёт
совершения
работы Первый закон термодинамики
Изменение внутренней энергии
системы при переходе её из
одного состояния в другое
равно сумме работы внешних
сил над системой и
переданного ей количества
теплоты. Первый закон термодинамики
Можно рассмотреть работу
системы над внешними
силами. Первый закон термодинамики
Количество теплоты,
переданное системе, идёт на
совершение системой работы
против внешних
сил и на увеличение её
внутренней энергии. Если система является
изолированной, то внешние
тела не взаимодействуют с
системой, а, значит, работа
внешних сил равна нолю, и
система
не обменивается теплотой
с окружающими телами. Самое раннее описание вечного
двигателя найдено у индийского
поэта, математика
и астронома Ачарья Бхаскары,
жившего
в XII в., в стихотворении,
датируемом примерно 1150 г. Из первого закона
термодинамики следует,
что создание вечного
двигателя невозможно.
Если
к системе не поступает
энергия, то работа над
внешними телами может
быть совершена только за
счёт уменьшения внутренней
энергии. После того как
внутренняя энергия системы
окажется равна нолю,
двигатель перестанет
работать. Внутренняя энергия системы тел
изменяется
при совершении работы против внешних сил
и при передаче теплоты другим телам. Первый закон
термодинамики
позволяет делать
важные выводы о
характере протекающих
процессов. Идеальный газ
При изохорном
процессе объём газа
не меняется,
и поэтому работа газа
равна нолю. Идеальный газ
Q Идеальный газ
Q Идеальный газ
При изотермическом
процессе температура
газа не изменяется,
значит,
не меняется
внутренняя энергия
идеального газа. Согласно первому
закону термодинамики,
всё переданное газу
количество теплоты
идёт на совершение
работы газа против
внешних сил. термодинамики, передаваемое газу количество теплоты идёт
на изменение его внутренней энергии и на совершение им
При изобарном процессе согласно первому закону
работы при постоянном давлении. При адиабатном процессе  по первому закону
термодинамики изменение внутренней энергии
происходит только
за счёт совершения работы. Если внешние тела
совершают над газом
положительную работу,
его внутренняя энергия
увеличивается,
температура газа
повышается. Если внешние тела
совершают над газом
положительную работу,
его внутренняя энергия
увеличивается,
температура газа
повышается.
И наоборот, если сам газ
совершает
положительную работу
над внешними телами,
то его внутренняя энергия
уменьшается и газ
охлаждается.

file_name: 41. Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодинамики к различным процессам.ppt

description:
Идеальный газ
Q

description:
Идеальный газ
Q

intro:
Первый закон термодинамики - это закон сохранения энергии, распространенный на тепловые явления. Он устанавливает причины, от которых зависит изменение внутренней энергии макроскопического тела.
   Если в замкнутой системе действует сила трения, то механическая энергия системы будет уменьшаться. Так, например, уменьшается механическая энергия автомобиля, движущегося по горизонтальной дороге с выключенным двигателем, о чем свидетельствует уменьшение его скорости. При этом наблюдается нагревание трущихся поверхностей, то есть увеличение внутренней энергии. В этом примере механическая энергия системы не сохраняется, часть ее превращается во внутреннюю энергию.
На основании подобных наблюдений и обобщения опытных фактов был сформулирован закон сохранения энергии.
Энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает: количество энергии неизменно, она только переходит из одной формы в другую.
   Закон сохранения энергии является фундаментальным законом природы. Он выполняется всегда и везде, применительно к любым явлениям природы, неизвестно ни одного случая, когда бы этот великий закон не соблюдался.Первый закон термодинамики
формулируется именно для таких общих случаев.    Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил над системой и переданного ей количества теплоты.
При изотермическом процессе температура газа не изменяется, значит, не меняется внутренняя энергия идеального газа.
Согласно первому закону термодинамики, все переданное газу количество теплоты идет на совершение работы газа против внешних сил. Если газ получает тепло, то он совершает положительную работу и при этом расширяется. Если, наоборот, газ отдает тепло окружающим телам, то он совершает отрицательную работу и при этом сжимается, а работа внешних сил над газом положительна.
При изобарном процессе согласно первому закону термодинамики, передаваемое газу количество теплоты идет на изменение его внутренней энергии и на совершение им работы при постоянном давлении. Количество теплоты, переданное системе, равно сумме изменения внутренней энергии и произведению давления газа на изменение объема.
Рассмотрим теперь процесс, протекающий в теплоизолированной системе, которая не получает и не отдает тепла окружающим телам. Такой процесс называют адиабатным.
  При адиабатном процессе  по первому закону термодинамики изменение внутренней энергии происходит только за счет совершения работы.
   Если внешние тела совершают над газом положительную работу, например, при сжатии газа его внутренняя энергия увеличивается, соответственно температура газа повышается. И наоборот, если сам газ совершает положительную работу  над внешними телами, то его внутренняя энергия уменьшается и газ охлаждается.

Если распространить наши рассуждения на систему, имеющую произвольное число тел, мы получим, что в изолированной системе суммарная внутренняя энергия не меняется. А, значит, и сумма количеств теплоты, полученных и отданных телами изолированной системы, равна нулю. Мы получили уравнение теплового баланса.
    Внутренняя энергия идеального газа не изменяется только при изотермическом процессе. При изохорном она изменяется за счет теплообмена, а при изобарном процессе внутренняя энергия газа изменяется как за счет теплопередачи, так и за счет совершения работы. В теплоизолированной системе происходит адиабатный процесс. Изменение энергии системы в этом процессе равно работе внешних сил.


extracted_text:
Передача тепла Передача тепла Передача тепла Передача тепла Передача тепла Передача тепла Передача тепла Уменьшение механической
энергии равно увеличению
внутренней. Закон
сохранения энергии не
исключает обратного
процесса: перехода
внутренней энергии воздуха
и качелей
в механическую энергию
качелей. Внутренняя энергия никогда не переходит во внутреннюю. Необратимые процессы Необратимые процессы — процессы,
которые
без внешних воздействий протекают
только в одном опредёленном
направлении; в обратном направлении они
могут протекать только как одно
из звеньев более сложного процесса. Воздействие внешней силы Первый закон
термодинамики не
учитывает
определённую
направленность
процессов
в природе. Все процессы в
природе
необратимы. Понятие необратимости
процессов составляет
содержание второго закона
термодинамики.
Этот закон был установлен
путём непосредственного
обобщения опытных фактов. Невозможно перевести тепло от
более холодной системы к более
горячей при отсутствии других
одновременных изменений в обеих
системах или в окружающих
телах.
Рудольф Клаузиус
1822–1888 гг. Невозможен круговой процесс,
единственным результатом
которого было бы производство
работы
за счёт охлаждения теплового
резервуара.
Уильям Томсон
1824–1907 гг. Уильям Томсон
1824–1907 гг.
Рудольф Клаузиус
1822–1888 гг.
Если процесс передачи энергии от холодного тела к горячему
то при этом происходят определённые изменения в окружающих
осуществляется,
телах. поглощение
тепла
конденса
тор
испарите
ль
выделение
тепла
капиллярная
трубка
компресс
ор

file_name: 42. Необратимость процессов в природе.ppt

description: Передача тепла

description: Передача тепла

description: Передача тепла

description: Передача тепла

description: Передача тепла

description: Передача тепла

description: Передача тепла

description: Необратимые процессы

description: Воздействие внешней силы

description:
Все процессы в
природе
необратимы.

intro:
Переход энергии от горячего тела к холодному, превращение механической энергии во внутреннюю, разрушение тел со временем - это примеры необратимых процессов. Необратимыми называются такие процессы, которые без внешних воздействий протекают только в одном определенном направлении; в обратном же направлении они могут протекать только лишь как одно из звеньев более сложного процесса.Понятие необратимости процессов составляет содержание второго закона термодинамики, который указывает направление энергетических превращений в природе. Этот закон был установлен путем непосредственного обобщения опытных фактов. Он имеет несколько эквивалентных формулировок, которые, несмотря на внешнее различие, выражают, в сущности, одно и то же.     Понятие необратимости процессов составляет содержание второго закона термодинамики, который указывает направление энергетических превращений в природе. Этот закон был установлен путем непосредственного обобщения опытных фактов. Он имеет несколько эквивалентных формулировок, которые, несмотря на внешнее различие, выражают, в сущности, одно и то же. Немецкий ученый Рудольф Клаузиус в 1850 году сформулировал второй закон термодинамики следующим образом: невозможно перевести тепло от более холодной системы к более горячей при отсутствии других одновременных изменений в обеих системах или в окружающих телах.
    Независимо от Клаузиуса в 1851 году к такому же выводу пришел британский физик Уи́льям То́мсон, (лорд Ке́львин): «Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы производство работы за счет охлаждения теплового резервуара».

физика

group: Дисциплины

title: Необратимость процессов в природе


extracted_text:
Электродинамика — это наука о
свойствах и закономерностях
поведения особого вида материи —
электромагнитного поля,
осуществляющего взаимодействие
между электрически заряженными
телами или частицами. Электростатика — это раздел
электродинамики, посвящённый
изучению покоящихся электрически
заряженных тел. Электричество Понятие заряд — это
основное первичное
понятие, которое
не сводится на
современном уровне
развития наших знаний к
каким-либо более
простым, элементарным
понятиям. Элементарные частицы — это
мельчайшие частицы, из которых
состоят все тела и которые
неделимы на более простые. Закон всемирного тяготения Если частицы
взаимодействуют друг с
другом с силами, которые
убывают с увеличением
расстояния также как и
силы всемирного
тяготения,
но превышают силы
тяготения во много раз,
то говорят, что
эти частицы имеют
электрический заряд. Сравнение гравитационного и
электромагнитного
взаимодействий
Гравитацион
ное
Электромагни
тное
Значение для
Вселенной
Упорядоченность
расположения
небесных тел
Соединение структуры
вещества
Тип
взаимодействия
Частицы,
участвующие во
взаимодействии
Притяжение
Притяжение и
отталкивание
Все, имеющие массу
Заряженные В природе существуют
частицы с
электрическими зарядами
двух противоположных
знаков; при зарядах
одинаковых знаков
частицы отталкиваются,
а при разных знаках —
притягиваются.

file_name: 44. Электрический заряд и элементарные частицы. Закон сохранения электрического заряда.ppt

description: Электричество

description: Закон всемирного тяготения

intro:
Мельчайшие частицы, из которых состоят все тела и которые не делимы на более простые, называются элементарными. Они имеют массу и благодаря этому притягиваются друг к другу согласно закону всемирного тяготения. То есть подчиняются законам макромира: с увеличением расстояния между частицами сила тяготения убывает обратно пропорционально квадрату этого расстояния. Но сила взаимодействия элементарных частиц в огромное число раз превосходит силу тяготения.
Дадим определение понятию «элементарный заряд». Если частицы взаимодействуют друг с другом с силами, которые убывают с увеличением расстояния также как и силы всемирного тяготения, но превышают силы тяготения во много раз, то говорят, что эти частицы имеют электрический заряд. Сами частицы называют заряженными. Стоит отметить, что бывают частицы без электрического заряда, но не существует электрического заряда без частицы.


extracted_text:
Поместим заряженный
электроскоп под купол и
выкачаем воздух. На
листочках электроскопа
заряд сохранился.
Следовательно, в
передаче электрического
взаимодействия воздух не
участвует. Даже при отсутствии
непосредственного
контакта, гильза
взаимодействует,
притягиваясь к
заряженной палочке.
Следовательно,
заряженные тела
способны
взаимодействовать друг
с другом на расстоянии. По мере приближения
палочки
к гильзе угол отклонения
нити
от вертикали увеличивается.
Следовательно, чем ближе
гильза
к источнику электрического
поля, тем с большей силой
действует
на неё это поле.
+
+
+ Близкодействие и
действие
на расстоянии
Распространяется
мгновенно
Распространяется с
конечной скоростью
Взаимодействие
через пустоту
Взаимодействие
через поле Особый вид материи
   Майкл Фарадей
1791–1867 гг.
   Джеймс Максвелл
1831–1879 гг. Согласно идее Фарадея
электрические заряды
не действуют друг на
друга непосредственно.
Каждый
из них создаёт в
окружающем
пространстве
электрическое поле.
   Майкл Фарадей
1791–1867 гг. Теория близкодействия  (М. Фарадей) Джеймс Клерк Максвелл
теоретически доказал,
что электромагнитные
взаимодействия должны
распространятся
в пространстве с конечной
скоростью, равной 300 000
км/с.
   Джеймс Максвелл
1831–1879 гг. Электрическое поле часто
возникает возле
телевизионного экрана
при включении или
выключении
телеприёмника.
Это поле можно
почувствовать по его
действию на волоски
на руках или лице. Основные
свойства
электрического
поля
Действует

F на q
  F    при
R Природа электрического поля
1. Поле материально. Оно существует независимо от нас,
от наших знаний о нём.
2. Поле обладает определёнными свойствами, которые
не позволяют его спутать ни с чем другим в
окружающем мире. Под действием
электрической силы,
частица, оказавшись
в электрическом поле,
приобретает ускорение. Электростатическое поле Cила, действующая на
заряд со стороны поля
прямо
пропорциональна
этому заряду.
Q
q
r
Q — заряд, создающий поле.
q — заряд, помещённый в поле заряда Q. где    — напряжённость электрического поля
E
F
— сила, с которой поле
действует
на пробный положительный
— величина этого заряда
заряд В некоторой точке поля на заряд  2 нКл действует
сила 0,4 мкН. Найти напряжённость поля в этой
точке.
Дано:
q = 2 нКл
F = 0,4 мкН
=2 ·10-9  Кл
=4 ·10-7  Н
СИ
Решение:
Ответ: +q
+
Направление вектора
напряжённости
совпадает
с направлением силы,
действующей
на положительный
заряд, и противоположно
направлению силы,
действующей на
отрицательный заряд.
–q
+ Eq
r
где    — модуль напряжённости поля созданного точечным зарядом
— значение точечного заряда
— расстояние от точечного заряда до исследуемой
точки поля
— постоянная величина, равная 8,85 · 10-12 Ф/м Принцип суперпозиции электрических полей
Если на тело действуют
несколько сил, то
согласно законам
механики
результирующая сила
равна геометрической
сумме сил. –q
+q Вычисление сил
взаимодействия заряженных
частиц
Вычисление
напряжённости поля
Определение сил по
известной
напряжённости Дано:
q1 = 10 нКл
q2 = 20 нКл
AC = a = 10 см
СВ = BD = b = 5 см
СИ
=10-8  Кл
=10-1  м
Решение:
Ответ:

file_name: 45. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции полей.ppt

description: Теория близкодействия  (М. Фарадей)

description: Электростатическое поле

description:
–q
+q

intro:
Закон взаимодействия неподвижных электрических зарядов был установлен экспериментально. Обсудим эксперименты.
1)	Поместим заряженный электроскоп под купол и выкачаем воздух. На листочках электроскопа заряд сохранился. Следовательно, в передаче электрического взаимодействия воздух не участвует.
2)	Даже при отсутствии непосредственного контакта, гильза взаимодействует, притягиваясь к заряженной палочке. Следовательно, заряженные тела способны взаимодействовать друг с другом на расстоянии.
3)	По мере приближения палочки к гильзе угол отклонения нити от вертикали увеличивается. Следовательно, чем ближе гильза к источнику электрического поля, тем с большей силой действует на неё это поле.
	Но оставался нерешенным вопрос, как осуществляется это взаимодействие. Согласно теории действия на расстоянии одно тело действует на другое непосредственно через пустоту, и это действие передается мгновенно. Теория близкодействия утверждает, что любое взаимодействие осуществляется с помощью промежуточных агентов и распространяется с конечной скоростью. После длительной борьбы теория близкодействия одержала окончательную победу.Основываясь на идеях Фарадея, Джеймс Клерк Максвелл сумел теоретически доказать, что электромагнитные взаимодействия должны распространятся в пространстве с конечной скоростью. Максвелл нашел, что скорость распространения электромагнитных взаимодействий равна скорости света в вакууме, то есть 300 000 км/с. Электромагнитное поле обнаруживает себя как нечто реально существующее. Например, радиосвязью мы называем передачу информации с помощью электромагнитных волн.
Электрическое поле часто возникает возле телевизионного экрана (относится к телевизорам с ЭЛТ) при включении или выключении телеприёмника. Это поле можно почувствовать по его действию на волоски на руках или лице.
Электрическое поле существует реально: его свойства можно исследовать опытным путем. Но мы не можем сказать, из чего это поле состоит. Здесь мы доходим до границы того, что известно науке. О природе электрического поля мы можем сказать лишь следующее:
во-первых, поле материально; оно существует независимо от нас, от наших знаний о нем;
во-вторых, поле обладает определенными свойствами, которые не позволяют его спутать ни с чем другим в окружающем мире. Следует знать, что существуют различные виды материи и каждому из них присущи свои законы.
Под действием электрической силы, частица, оказавшись в электрическом поле, приобретает ускорение, определяемое согласно второму закону Ньютона отношением силы электрического поля к массе заряда.
Электрическое поле неподвижных зарядов называют электростатическим. Оно не меняется со временем и создается только электрическими зарядами, имея неразрывную связь.
Электрическое поле обнаруживается по силам, действующим на заряд. Если поочередно помещать в одну и ту же точку поля небольшие заряженные тела и измерять силы, то обнаружится, что сила, действующая на заряд со стороны поля прямо пропорциональна этому заряду. Поэтому отношение силы, действующей на помещаемый в данную точку поля заряд, к этому заряду для каждой точки поля не зависит от этого заряда и может рассматриваться как характеристика поля. Эту характеристику называют напряженностью электрического поля. Напряженность поля равна отношению силы, с которой поле действует на точечный заряд, к этому заряду.


extracted_text:
Электрическое поле
+
+
+ –
+
Е
–
–
– Линии напряжённости помогают лишь наглядно представить
распределение поля в пространстве, и не более реальны,
чем меридианы и параллели на земном шаре. Если продолговатые
кристаллики изолятора
хорошо перемешать в
вязкой жидкости и
поместить туда
заряженные тела, то
вблизи этих тел
кристаллики выстроятся
в цепочки вдоль линии
напряжённости. Линии напряжённости положительно
заряженного шарика Линии напряжённости двух
разноимённо заряженных шариков Линии напряжённости двух
одноимённо заряженных шариков Линии напряжённости двух пластин, заряды
которых равны по модулю и противоположны по
знаку Силовые линии
электрического поля не
замкнуты, они
начинаются на
положительных зарядах и
оканчиваются
на отрицательных. Силовые линии
непрерывны и не
пересекаются.
Густота силовых линий
больше вблизи
заряженных тел, где
напряжённость поля
также больше. В электрическом поле
равномерно заряженного
шара в точке А находится
положительно
заряженная пылинка. Как
направлена сила,
действующая на пылинку
со стороны поля?
+
+
А Силовые линии
электрического поля, как
вытекает
из симметрии,
направлены вдоль
продолжений радиусов
шара. Силовые линии вне шара
распределены в
пространстве точно так
же как и силовые линии
точечного заряда.
Если совпадают картины
силовых линий, то можно
ожидать, что совпадают и
напряжённости полей. На расстоянии r от центра
шара напряжённость поля
определяется формулой:
отношением модуля заряда
к квадрату расстояния
от него с коэффициентом
пропорциональности
Кулона. Одинаковые ли силы
действуют на одинаковые
электрические заряды со
стороны заряженного
металлического шара?
+
На заряд в точке В
действует меньшая сила
электрического поля, чем
на заряд в точке А.
+
А
B Неоднородное поле — поле с
переменной
от точки к точке напряжённостью. Однородное поле — поле, вектор
напряжённости которого остаётся
постоянным по величине и
направлению. На рисунке изображены
линии напряжённости
электрического поля в
некотором месте
пространства. В какой из
точек напряжённость
максимальна
по модулю?
1 2 3 4
1
2
4
3 Число силовых линий,
приходящихся на
поверхность единичной
площади, расположенную
нормально
к силовым линиям,
пропорционально модулю
напряжённости. Это
видно
в точке 1.
1
2
4
3 Внутри сферы, большей чем
шар, электрическое поле, то
есть напряжённость
электрического поля равна
нулю, так как там нет
зарядов. Как видно, вне сферы
поле тождественно с
полем точечного заряда
той же величины,
помещённого
в центр сферы. Для поля вне шара
радиусом R получается
тот же результат,
что и для пустотелой
сферы. — внутри шара  (r < R)
— на поверхности шара  (r = R)
— вне шара  (r > R)
где    — 3,14
Rq
r
— радиус шара
— заряд шара
— расстояние от центра шара до точки поля
— постоянная величина, равная 8,85 · 10-12 Кл2/Нм2

file_name: 46. Силовые линии электрического поля. Напряженность поля заряжённого шара.ppt

description:
Электрическое поле
+
+
+ –
+
Е
–
–
–

intro:
На рисунках приведены примеры линий напряженности:
положительно заряженного шарика;
двух разноименно заряженных шарика;
двух одноименно заряженных шарика;
двух пластин, заряды которых равны по модулю и противоположны по знаку.
Силовые линии электрического поля не замкнуты, они начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных. Силовые линии непрерывны и не пересекаются. Густота силовых линий больше вблизи заряженных тел, где напряженность поля также больше.
Рассмотрим пример.
 В электрическом поле равномерно заряженного шара в точке А находится положительно заряженная пылинка. Как направлена сила, действующая на пылинку со стороны поля?
Она направлена от заряженного шара к пылинке вдоль радиуса шара, способствуя отдалению пылинки от шара.
Рассмотрим электрическое поле заряженного проводящего шара радиусом (эр)  . Заряд (кю)   равномерно распределен по поверхности шара. Силовые линии электрического поля, как вытекает из симметрии, направлены вдоль продолжений радиусов шара. Силовые линии вне шара распределены в пространстве точно так же как и силовые линии точечного заряда. Если совпадают картины силовых линий, то можно ожидать, что совпадают и напряженности полей. Поэтому на расстоянии (эр малое) от центра шара напряженность поля определяется той же формулой, что и напряженность поля точечного заряда, помещенного в центр сферы: отношением модуля заряда к квадрату расстояния от него с коэффициентом пропорциональности Кулона. Внутри проводящего шара напряженность поля равна нулю.
Одинаковые ли силы действуют на одинаковые электрические заряды со стороны заряженного металлического шара?
На заряд в точке В действует меньшая сила электрического поля, чем на заряд в точке А.
Электрическое поле есть двух видов:
неоднородное поле – поле с переменной от точки к точке напряженностью. Изображается кривыми силовыми линиями,
непараллельными прямыми, параллельными прямыми, расположенными с разной    густотой.
Однородное поле – поле, вектор напряженности которого остается постоянным по величине и направлению. Изображается параллельными прямыми, расположенными с одинаковой густотой.

title: Силовые линии электрического поля. Напряженность поля заряженного шара


extracted_text:
–
+
–
–
–
–+
+
+
+
+ + +
-
-
+ + +
-
-
-
- ++++
++
+
+ +
+
++++
+
++
+ +
++++
+
++
+ +
При замыкании медным стержнем заряженного
электроскопа с незаряженным заряды перетекают
с одного электрода на другой. +++++++++
+
++
+++
+
+
++
Если один конец проводника соединить
с заряженным электроскопом, а другой поднести
в пламя, то заряды стекают по проводнику. В металлах носителями
свободных зарядов
являются электроны. При
образовании металла его
нейтральные атомы
начинают
взаимодействовать друг с
другом. Свободные электроны
участвуют в тепловом
движении и могут
перемещаться по
куску металла в
любом направлении. Строение атома натрия
На последнем
энергетическом уровне
находится 1 электрон. 10
электронов, которые
находятся на внутренних
энергетических уровнях,
отталкивают 11-й
электрон, который
находится на внешнем
энергетическом уровне.
Na
+1
1
2
8 1 Электростатическое поле внутри
проводника отсутствует.
–
–
–
–
+
+
+
+
+ + +
-
-
+ + +
-
-
-
- +
+
+
+
+
При равновесии
зарядов
электрическое поле
внутри проводника
отсутствует, а
заряды
располагаются на
его поверхности.
+
+
+
+
+
+
+
+ +
+
+
– – – – – – – – – – – ++++
++
+
+ +
+
++++
+
++
+ +
++++
+
++
+ +
Так как электрические заряды находятся только на
поверхности проводника и отсутствуют внутри него, то
происходит полная передача электрического заряда одного
проводника другому при контакте. В электрическом поле
электроны внешних
уровней отрываются от
своих атомов,
становятся
«свободными»
частицами и
перемещаются полем.
–
–
–
–
+
+
+
+ –––
––
–––
+++
+++
++ +
– +
– –
–
–
++
+
+
Электростатическая индукция —
возникновение отрицательных и
положительных зарядов на концах
проводника, помещённого в
электростатическое поле. Имеется полая
проводящая
незаряженная сфера,
внутрь которой помещён
положительно
заряженный шарик. Где будут существовать
электрические поля?
Вокруг положительно
заряженного шарика
есть электрическое поле,
которое действует на
сферу. Сфера
заряжается, и вокруг неё
тоже возникает
электрическое поле.
+
–
+
+
+
–
–
+
–
–
+
–
+
–
+
+
–
+
–
–
+
–
+
–
+
–
+
–
–
+
+
–
+
+
–
+
+
–
–
+ +
–
–
+
–
–
–
+
+
+
+
–
+
–
+ Будут ли появляться
заряды
на сфере?
Электрическое поле
положительно
заряженного шарика
влияет на то, что
на внутренней
поверхности полой
сферы будет
сконцентрирован
отрицательный заряд.
+
+
+
–
–
+
–
–
+
–
+
–
+
–
+
+
+
–
+
–
–
+
–
+
–
+
–
+
–
–
+
–
+
+
–
+
+
–
–
+ +
–
–
+
–
–
–
+
+
+
+
–
+
–
+ Будет ли меняться поле
внутри и вне сферы, если
перемещать шарик, если
шарик оставить
неподвижным, а снаружи к
сфере поднести заряженное
Вблизи заряженного тела
тело?
электрическое поле имеет
большую напряжённость и
если передвигать заряд
внутри полости сферы, то там
будет меняться и
напряжённость поля
соответственно
передвижению заряда.
+
–
+
+
+
–
–
+
–
–
+
–
+
–
+
+
–
+
–
–
+
–
+
–
+
–
+
–
–
+
+
–
+
+
–
+
+
–
–
+ +
–
–
+
–
–
–
+
+
+
+
+
–
+
–
+ Если поднести снаружи
заряженное тело, то
значит, мы вносим и
электрическое поле
этого тела, что приведёт
к тому, что вне сферы
электрическое поле
изменится.
+
–
+
+
+
–
–
+
–
–
+
–
+
–
+
+
–
+
–
–
+
–
+
–
+
–
+
–
–
+
+
–
+
+
–
+
+
–
–
+ +
–
–
+
–
–
–
+
+
+
+
+
–
+
–
+ Распределение заряда на проводнике
переменной кривизны неравномерное.
Напряжённость поля и поверхностная
плотность зарядов достигает большой
величины в местах большой кривизны.
Одноимённые с зарядом острия ионы
воздуха устремляются прочь от него
(электрический ветер).
Уменьшение заряда на острие
вследствие его частичной
нейтрализации ионами воздуха
называют истечением заряда с острия.
Распределение заряда на проводнике переменной кривизны неравномерное. Электростатическая защита —
экранирование пространства от
электрических полей. Прикреплённые к сетке
одноимённо заряженные
лёгкие листочки будут
отталкиваться только
от наружной поверхности.
На внутренней
поверхности кольца
листочки опадут. Клетка Фарадея —
устройство,
изобретённое Майклом
Фарадеем в 1836 г.
для экранирования
аппаратуры от внешних
электромагнитных
полей. Электростатическая защита — помещение
приборов, чувствительных к электрическому
полю, внутрь замкнутой проводящей оболочки
для экранирования от внешнего электрического
поля. Первые опыты применения бездымного
пороха
для винтовочных патронов были связаны
с большими неудобствами. Во время взвешивания зёрна бездымного
пороха «прилипали» к рукам, совочку, весам,
мерке,
что крайне затрудняло работу. Причина прилипания зёрен бездымного пороха
заключается в его электризации при трении о
предметы. Графит — проводник;
поэтому графитование
дало возможность
разряжать зёрна пороха. Произошло отклонение стрелки, потому что заряд
был сообщён не стержню, а корпусу электрометра.

file_name: 47. Проводники в электростатическом поле.ppt

intro:
В проводниках, к которым в первую очередь относятся металлы, имеются заряженные частицы, способные перемещаться внутри проводника под влиянием электрического поля. По этой причине заряды этих частиц называют свободными зарядами.
Например, при замыкании медным стержнем заряженного электроскопа с незаряженным заряды протекают с одного электрода на другой.
Если один конец проводника соединить с заряженным электроскопом, а другой поднести в пламя, то заряды стекают по проводнику.
В металлах носителями свободных зарядов являются электроны. При образовании металла его нейтральные атомы начинают взаимодействовать друг с другом. Благодаря этому взаимодействию электроны внешних оболочек атомов полностью утрачивают связи со своими атомами и становятся «собственностью» всего проводника в целом. В результате образовавшиеся положительно заряженные ионы оказываются окруженными отрицательно заряженным «газом», образованным коллективизированными электронами. Свободные электроны участвуют в тепловом движении и могут перемещаться по куску металла в любом направлении.
Приведем пример, рассмотрев строение атома натрия – металла.
На последнем энергетическом уровне находится один электрон. Десять электронов, которые находятся на внутренних энергетических уровнях, отталкивает одиннадцатый электрон, который находится на внешнем энергетическом уровне. Последний электрон отрывается от ядра и становится свободным.

title: Проводники в электростатическом поле


extracted_text: Диэлектрики — это вещества, в которых нет свободных зарядов, способных перемещаться под действием сил электрического поля. У изолятора или диэлектрика электрически заряженные частицы, электроны и ядра, в нейтральных атомах связаны друг с другом. ++-Поляризация — смещение электрических зарядов вещества под действием электрического поля. Составляющие поляризуемости диэлектрика Электрический диполь — это система из двух равных по величине и противоположных по знаку зарядов, расстояние между которыми во много раз меньше расстояний до рассматриваемых точек. Диполь в однородном электрическом поле+Q  –Q Диполь в однородном электрическом поле–Q+Q Диполь в неоднородном электрическом поле+Q–Q Диполь в неоднородном электрическом поле–Q+Q Внутри диэлектрика электрические заряды диполей компенсируют друг друга. Но на внешних поверхностях диэлектрика, прилегающих к электродам, появляются заряды противоположного знака (поверхностно связанные заряды).–+ Диэлектрики Тепловое движение приводит к беспорядочной ориентации диполей, поэтому на поверхности диэлектрика, а также и в любом его объёме, содержащем большое количество молекул, электрический заряд в среднем равен нолю. Полярные диэлектрики Полярные диэлектрики Полярные диэлектрикиПоляризация — смещение положительных и отрицательных связанных зарядов диэлектрика в противоположные стороны. Полярные диэлектрики Полярные диэлектрики Под действием поля положительные и отрицательные заряды молекулы смещаются в противоположные стороны и центры распределения положительного и отрицательного зарядов перестают совпадать как у полярной молекулы.    В электрическом поле связанные заряды диэлектрика смещаются в противоположные стороны; происходит поляризация диэлектрика.  Деформационная поляризация — это явление, когда диэлектрики с неполярными молекулами в электрическом поле приобретают электрический момент, направленный строго вдоль поля.

file_name: 48. Диэлектрики в электростатическом поле. Поляризация диэлектриков.ppt

description:
+

+

-

Поляризация — смещение электрических зарядов вещества под действием электрического поля.

alt: Составляющие поляризуемости диэлектрика

description: Составляющие поляризуемости диэлектрика

alt: Электрический диполь — это система из двух равных по величине и противоположных по знаку зарядов, расстояние между которыми во много раз меньше расстояний до рассматриваемых…

alt: Диполь в однородном электрическом поле +Q –Q

alt: Диполь в однородном электрическом поле –Q +Q

alt: Диполь в неоднородном электрическом поле +Q –Q

alt: Диполь в неоднородном электрическом поле –Q +Q

description:
Внутри диэлектрика электрические заряды диполей компенсируют друг друга.
Но на внешних поверхностях диэлектрика, прилегающих
к электродам, появляются заряды противоположного знака (поверхностно связанные заряды).

–

+

alt: Диэлектрики

description: Диэлектрики

alt: Тепловое движение приводит к беспорядочной ориентации диполей, поэтому на поверхности диэлектрика, а также и в любом его объёме, содержащем большое количество молекул, электрический заряд в…

alt: Полярные диэлектрики

description: Полярные диэлектрики

description:
Полярные диэлектрики

Поляризация — смещение положительных и отрицательных связанных зарядов диэлектрика
в противоположные стороны.

alt: Полярные диэлектрики

description: Полярные диэлектрики

alt: Полярные диэлектрики

description: Полярные диэлектрики

intro:
Диэлектрики – это вещества, в которых нет свободных зарядов, способных перемещаться под действием сил электрического поля.
У изолятора или диэлектрика электрические заряды, а точнее, электрически заряженные частицы – электроны и ядра в нейтральных атомах связаны друг с другом; они не могут, подобно свободным зарядам проводника, перемещаться под действием электрического поля по всему объему тела. Электрическое поле может существовать внутри диэлектрика. При этом диэлектрик оказывает на поле определенное влияние.
Например, при замыкании стеклянной палочкой заряженного и незаряженного электроскопа заряды по изолятору стеклянной палочки не протекают.
Смещение электрических зарядов вещества под действием электрического поля называется поляризацией. Способность к поляризации является основным свойством диэлектриков. Поляризуемость диэлектрика включает составляющие – электронную, ионную и ориентационную (дипольную).
Внутри диэлектрика электрические заряды диполей компенсируют друг друга. Но на внешних поверхностях диэлектрика, прилегающих к электродам, появляются заряды противоположного знака (поверхностно связанные заряды).
Существующие диэлектрики можно разбить на два вида: полярные, состоящие из таких молекул, у которых центры распределения положительных и отрицательных зарядов не совпадают (спирты, вода);
неполярные, состоящие из атомов или молекул, у которых центры распределения положительных и отрицательных зарядов совпадают (инертные газы, кислород, водород, бензол, полиэтилен).
Следовательно, молекулы у этих диэлектриков разные.
Полярный диэлектрик состоит из молекул, которые можно рассматривать как электрические диполи. Тепловое движение приводит к беспорядочной ориентации диполей, поэтому на поверхности диэлектрика, а также и в любом его объеме, содержащем большое число молекул, электрический заряд в среднем равен нулю. Напряженность электрического поля в диэлектрике  в среднем также равна нулю.
Поместим диэлектрик между двумя параллельными металлическими пластинами, несущими заряды противоположного знака. Если размеры пластин много больше расстояния между ними, то поле между пластинами однородно. Со стороны этого поля на каждый электрический диполь будут действовать две силы, одинаковые по модулю, но противоположные по направлению. Они создадут момент силы, стремящийся повернуть диполь так, чтобы его ось была направлена по силовым линиям поля. При этом положительные заряды смещаются в направлении электрического поля, а отрицательные – в противоположную сторону. Смещение положительных и отрицательных связанных зарядов диэлектрика в противоположные стороны называют поляризацией.
Однако тепловое движение препятствует созданию упорядоченной ориентации всех диполей; только при температуре равной абсолютному нулю, все диполи выстроились бы вдоль силовых линий. Таким образом, под влиянием поля происходит лишь частичная ориентация диполей. Это означает, что в среднем число диполей, ориентированных вдоль поля, больше, чем число диполей, ориентированных против поля. В результате на поверхности диэлектрика возникает связанный заряд. Внутри диэлектрика положительные и отрицательные заряды диполей компенсируют друг друга, и средний связанный электрический заряд по- прежнему равен нулю.
Неполярный диэлектрик в электрическом поле также поляризуется. Под действием поля положительные и отрицательные заряды молекулы смещаются в противоположные стороны и центры распределения положительного и отрицательного зарядов перестают совпадать как у полярной молекулы. Такие деформированные молекулы можно рассматривать как электрические диполи, оси которых направлены вдоль поля. На поверхностях диэлектрика, примыкающих к заряженным пластинам, появляются связанные заряды, как и при поляризации полярного диэлектрика.


extracted_text:
Заряженные тела
притягивают или
отталкивают друг друга.
При перемещении
заряженных тел
действующие между
ними силы совершают
работу.
–
+ Электростатическая
(электрическая) энергия —
потенциальная энергия, которой
обладает система заряженных тел. Энергия взаимодействия
электронов с ядром в
атоме
и энергия
взаимодействия атомов
друг с другом
в молекулах (химическая
энергия) — это в
основном электрическая
энергия. С точки зрения теории
близкодействия на заряд
непосредственно действует
электрическое поле, созданное
другим зарядом. При
перемещении заряда
действующая на него со стороны
поля сила совершает работу. Однородное поле
создаёт большие
металлические
пластины, имеющие
заряды
противоположного
знака.
–
+ –
+
2
1
B
D Это подобно тому, как
Земля действует с
постоянной силой
на камень вблизи её
поверхности. Потенциальная энергия заряда
в однородном электростатическом поле Если поле совершает
положительную работу, то
потенциальная энергия
заряженного тела в поле
уменьшается. Если работа отрицательна,
то изменение потенциальной
энергии положительно. На замкнутой траектории, когда заряд
возвращается
в начальную точку, работа поля равна нолю. Когда заряды расположены
бесконечно далеко друг
от друга, потенциальная
энергия
их взаимодействия полагается
равной нолю. Если мы отпустим два
одноимённых заряда, они
начнут разгоняться
и удаляться друг от друга.
Их кинетическая энергия
возрастает, стало быть,
потенциальная энергия
убывает. +
– Взаимодействие зарядов
+
–
Взаимодействие масс +
Работы по перемещению
равны, так как разность
потенциалов точек
начала и конца
перемещений заряда
равна.

file_name: 49. Потенциальная энергия заряженного тела в однородном электростатическом поле.ppt

description:
–
+
2
1
B
D

intro:
Заряженные тела притягивают или отталкивают друг друга. При перемещении заряженных тел действующие между ними силы совершают работу. Из механики известно, что система, способная совершить работу благодаря взаимодействию тел друг с другом, обладает потенциальной энергией. Значит, система заряженных тел обладает потенциальной энергией, называемой электростатической или электрической.
Энергия взаимодействия электронов с ядром в атоме и энергия взаимодействия атомов друг с другом в молекулах (химическая энергия) – это в основном электрическая энергия.
Рассмотрим потенциальную энергию взаимодействия точечных зарядов. Пусть два точечных заряда (кю1) q1 и (кю2) q2 находятся в вакууме на расстоянии (эр) r друг от друга. Потенциальная энергия их взаимодействия равна отношению произведения этих зарядов и электрической постоянной к расстоянию между зарядами. В данной формуле есть две особенности.
Во-первых, где находится нулевой уровень потенциальной энергии? Ведь потенциальная энергия, как видно из формулы, в нуль обратиться не может. Но на самом деле нулевой уровень существует, и находится он на бесконечности. Иными словами, когда заряды расположены бесконечно далеко друг от друга, потенциальная энергия их взаимодействия полагается равной нулю (что логично — в этом случае заряды уже «не взаимодействуют»). Во-вторых, q1 и q2 — это алгебраические величины зарядов, т. е. заряды с учётом их знака. Например, потенциальная энергия взаимодействия двух одноимённых зарядов будет положительной. Почему? Если мы отпустим их, они начнут разгоняться и удаляться друг от друга.
Их кинетическая энергия возрастает, стало быть, потенциальная энергия убывает. Но на бесконечности потенциальная энергия обращается в нуль, а раз она убывает к нулю, значит — она является положительной. А вот потенциальная энергия взаимодействия разноимённых зарядов оказывается отрицательной. Действительно, давайте удалим их на очень большое расстояние друг от друга — так что потенциальная энергия равна нулю — и отпустим. Заряды начнут разгоняться, сближаясь, и потенциальная энергия снова убывает. Но если она была нулём, то куда ей убывать? Только в сторону отрицательных значений.
Эта формула помогает также вычислить потенциальную энергию системы зарядов, если число зарядов больше двух. Для этого нужно просуммировать энергии каждой пары зарядов. Проиллюстрируем сказанное примером. На рисунке изображено взаимодействие трёх зарядов. Если заряды (кю1, кю2, кю3) q1, q2, q3 находятся в вершинах треугольника со сторонами (а, бэ, цэ) a, b, c, то потенциальная энергия их взаимодействия равна сумме потенциальных энергий взаимодействий зарядов 1-2, 2-3 и 3-1.
Обратим внимание на то, что в гравитационном поле и в электрическом поле происходят аналогичные процессы. В гравитационном поле взаимодействуют макротела, а в электрическом – микротела.


extracted_text:
Напряжённость электрического поля
—
—
+

—
+

+ +
1
Пробный заряд под действием силы
Кулона перемещается из точки 1 в точку 2
+
2
+
— Всякое электростатическое
поле потенциально. Потенциал электростатического поля Связь между напряжённостью поля
и разностью потенциалов +
1
+
—
2
+
Работа перемещения
заряда
в однородном
электростатическом поле
не зависит от формы
траектории заряда, а
зависит
от положения в этом поле
начальной и конечной
точек перемещения. Разность потенциалов (напряжение) Напряжённость электрического поля
— это
силовая характеристика поля, физическая
векторная величина, численно равная
силе, действующей на единичный
положительный заряд. I
II
III
2 I
II
III
2
Консервативные силы — это силы,
работа которых на замкнутой траектории
равна нулю и не зависит от формы
траектории. I
II
III
2
Потенциальное поле — силовое поле,
в котором на тела действуют
консервативные силы. Потенциал электростатического поля
точечного заряда V
‒
+ В сплошном шаре потенциал
внутри шара равен потенциалу на
его поверхности. Измерение разности потенциалов
+ + +
+ + ++
Земля Вольтметр Земля Высота, м
3
390 B
2
1
0
260 B
130 B
0 B
0 B
0 B
390 B
260 B
130 B Процент
влажности
Человек,
идущий по
ковровому
покрытию
генерирует
Человек,
стуле с
сидящий на
полиэтиленов
ым покрытием
генерирует
Человек
поднимающий
портфель с
синтетическим
матиералом
генерирует
65–90%
1000 В
1500 В
1200 В Процент
влажности
Человек,
идущий по
ковровому
покрытию
генерирует
Человек,
стуле с
сидящий на
полиэтиленов
ым покрытием
генерирует
Человек
поднимающий
синтетическим
портфель с
покрытием
генерирует
10-20%
35000 В
18000 В
20000 В Электростатический генератор
Генератор Ван де
Граафа Линейный ускоритель электронов
Sgbeer Генератор Ван де Граафа
Fizped Построили ускоритель,
который вырабатывал
высокое напряжение с
помощью группы
заряженных
конденсаторов,
соединённых
последовательно.
 Джон Кокрофт
1897–1967 гг.
 Эрнест Уолтон
1903–1995 гг. Усовершенствовал эту
конструкцию, распыляя
положительные или
отрицательные заряды по
непрерывно движущейся
ленте, которая переносила
их в большую
полую металлическую
сферу,
где накапливалось
напряжение.
    Роберт Ван де Грааф
  1901–1967 гг. Катушка Румкорфа
Первичная обмотка
Стержень
Вторичная обмотка

file_name: 50. Потенциал электростатического поля, разность потенциалов.ppt

description: Потенциал электростатического поля

description: Разность потенциалов (напряжение)

description:
I
II
III
2

description:
V
‒
+

description: Вольтметр

description: Земля

description:
Линейный ускоритель электронов
Sgbeer

description:
Генератор Ван де Граафа
Fizped

intro:
В механике взаимное действие тел друг на друга характеризуют силой или потенциальной энергией. Электростатическое поле, осуществляющее взаимодействие между зарядами, также характеризуют двумя величинами. Напряженность поля – это силовая характеристика.
Теперь введем энергетическую характеристику – потенциал. На замкнутой траектории работа электростатического поля равна нулю. Поля, обладающие таким свойством, называются потенциальными. Потенциальный характер, в частности, имеет электростатическое поле точечного заряда. Работу потенциального поля можно выразить через изменение потенциальной энергии. Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле пропорциональна заряду. Это справедливо как для однородного поля, так и для любого другого. Следовательно, отношение потенциальной энергии к заряду не зависит от помещенного в поле заряда. Это позволяет ввести новую количественную характеристику поля -  потенциал, не зависящую от заряда, помещенного в поле.
Потенциалом электростатического поля называют отношение потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду. Согласно данному определению введем формулу. Потенциал (фи)   - скалярная величина, это энергетическая характеристика поля; потенциал определяет потенциальную энергию заряда (ку)   в данной точке поля.
Если в качестве нулевого уровня потенциальной энергии, а, значит, и потенциала принять отрицательно заряженную пластину, то потенциал однородного поля равен произведению напряженности поля на перемещение заряда.
Работа перемещения заряда в однородном электростатическом поле не зависит от формы траектории заряда, а зависит от положения в этом поле начальной и конечной точек перемещения.
Подобно потенциальной энергии, значение потенциала в данной точке зависит от выбора нулевого уровня для отсчета потенциала. Практическое значение имеет не сам потенциал в точке, а изменение потенциала, которое не зависит от выбора нулевого уровня отсчета потенциала. Разность потенциалов называют также напряжением. Разность потенциалов оказывается равной отношению работы поля к величине заряда. Иначе работу по перемещению единичного заряда называют напряжением электрического поля. В Международной системе единиц работу выражают в джоулях, а заряд – в кулонах. Поэтому разность потенциалов между двумя точками равна единице, если при перемещении заряда в один кулон из одной точки в другую электрическое поле совершает работу в один джоуль. Эту единицу называют вольтом.
Охарактеризуем электростатическое поле.
Напряженность электрического поля – силовая характеристика поля, физическая векторная величина, численно равная силе, действующей на единичный положительный заряд. Единицы измерения: 1Н/Кл (ньютон на кулон) =1В/м (вольт на метр).
Работа перемещения заряда по замкнутой траектории, совершаемая силами электростатического поля, равна нулю. Силы, работа которых на замкнутой траектории равна нулю и не зависит от формы траектории, называются консервативными силами. Потенциальное поле - силовое поле, в котором на тела действуют консервативные силы.
Потенциал электростатического поля заряженного шара прямо пропорционален величине заряда и обратно пропорционален радиусу шара.
Также, исходя из принципа суперпозиции электрического поля, мы приходим к выводу о том, что потенциал поля, созданного в данной точке множеством зарядов-источников, равен алгебраической сумме потенциалов полей, созданных в этой точке каждым зарядом в отдельности.


extracted_text:
Действие заряженного
тела
на окружающие тела
проявляется в виде сил
притяжения и
отталкивания,
стремящихся
поворачивать
и перемещать эти тела по
отношению к
заряженному телу. +
‒ Понятием «электрическое
поле» мы обозначаем
пространство, в котором
проявляются действия
электрического заряда. Электрическое поле — это
самостоятельная
физическая реальность,
не сводящаяся ни
к тепловым, ни к
механическим явлениям. Потенциал электростатического поля Разность потенциалов (напряжение)
Единица разности потенциалов —  Вольт (В). +
1
+
—
2
+
Каждую точку
электростатического
поля можно
охарактеризовать как
вектором
напряжённости, так и
величиной потенциала,
следовательно, между
этими
характеристиками
должна быть
однозначная связь. Работа электрического поля
+
—
1
2 Связь между напряжённостью
электрического поля и разностью
потенциалов
1
2 Потенциал электростатического поля
Напряжённость
электрического поля
направлена в сторону
убывания потенциала. Электрическое поле
+
Заряд
+ 1
2
Эквипотенциальная линия — это
линия, все точки которой имеют
одинаковый потенциал. Все точки поверхности, перпендикулярной
силовым линиям, имеют один и тот же
потенциал. Эквипотенциальная
поверхность — это
поверхность равного потенциала. Эквипотенциальной
является поверхность
любого проводника в
электростатическом поле.
+
‒
+
+
‒
‒
+ +
‒
+ +
‒
‒
‒ 5
4
3
2
1
5
1
4
2
3 Для поля, напряженность
которого равна единице,
напряжение на единице
длины равно единице. График эквипотенциальных линий Эквипотенциальные поверхности
‒3
‒2
‒1
0
‒1
‒4
‒2
‒3
‒4
‒3
‒2
‒1
0
‒1
‒2
‒3 +
+
+
+
‒
‒ ‒
‒‒‒
‒
+
+
+
+

file_name: 51. Связь между напряженностью электростатического поля и.ppt

description: Потенциал электростатического поля

description:
Работа электрического поля
+
—
1
2

description:
Электрическое поле
+
Заряд
+

description:
5
4
3
2
1
5
1
4
2
3

description: График эквипотенциальных линий

intro:
Если зарядить пластинки, то можно увидеть, как отдельные крупинки, расположенные вначале совершенно беспорядочно, начинают перемещаться и поворачиваться и, в конце концов, устанавливаются в виде цепочек, тянущихся от одного электрода к другому. На рисунках приведены изображения, когда в кювету опушены две параллельные металлические пластинки, два металлических шарика. Таким образом, можно судить о существовании электрического заряда в каком-нибудь месте по действиям, производимым им в различных точках окружающего пространства.
Понятием «электрическое поле» мы обозначаем пространство, в котором проявляются действия электрического заряда.
Если имеется несколько зарядов, расположенных в различных местах, то в любой точке окружающего пространства проявится совместное действие этих зарядов, электрическое поле, создаваемое всеми этими зарядами. В этом и выражается принцип суперпозиции электрического поля.
Электрическое поле – это самостоятельная физическая реальность, не сводящаяся ни к тепловым, ни к механическим явлениям.
Потенциалом электростатического поля называют отношение потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду.
Практическое значение имеет не сам потенциал в точке, а изменение потенциала, которое не зависит от выбора нулевого уровня отсчета потенциала.Разность потенциалов называют также напряжением.
Единица разности потенциалов – Вольт (В). Каждую точку электростатического поля можно охарактеризовать как вектором напряженности, так и величиной потенциала, следовательно, между этими характеристиками должна быть однозначная связь. Определим ее.
Потенциал в данной точке пространства может быть любым. Однако изменение потенциала при переходе из данной точки в соседнюю точку вполне определенно. Зная потенциал в каждой точке пространства, мы тем самым знаем все о поле. Можем найти напряженность поля. Между напряженностью электростатического поля и разностью потенциалов существует определенная зависимость. Пусть заряд (кю)  перемещается в направлении напряженности однородного электрического поля (е)  из точки 1 в точку 2, находящуюся на расстоянии (дельта дэ)   от точки 1. Электрическое поле совершает работу, равную произведению этих величин:  . Эту работу можно выразить через разность потенциалов в точках 1 и 2.  Приравнивая оба выражения для работы, найдем модуль вектора напряженности поля, как отношение напряжения поля к перемещению.
Напряженность электрического поля направлена в сторону убывания потенциала. Напряженность электрического поля равна единице, если разность потенциалов между двумя точками на расстоянии 1 метр в однородном поле равна 1 вольт. Наименование этой единицы – вольт на метр ( ).

Подчеркнем, что в макромире и микромире происходят аналогичные взаимодействия. Понятие электрического потенциала аналогично понятию изменение потенциальной энергии в механике. Например, для подъема локомотива в точку Б нужно затратить бОльшую работу, чем для подъема его в точку А. Поэтому локомотив, поднятый на уровень (аш два) Н2, при спуске сможет совершить большую работу, чем локомотив, поднятый на уровень (аш два) Н2. За нулевой уровень, от которого производится отсчет высоты, принимают обычно уровень моря. Аналогично, разность потенциалов (у) U между точками А и Б электрического поля определяет работу, которая затрачивается на перемещение заряда q между этими точками. Для перемещения заряда в точку Б необходимо совершить большую работу электрическому полю, чем для перемещения этого заряда в точку А.Точно так же за нулевой потенциал условно принимают потенциал, который имеет поверхность земли.
Линия, все точки которой имеют одинаковый потенциал, называется эквипотенциальной  линией.
При перемещении заряда под углом 90 градусов к силовым линиям электрическое поле не совершает работы, так как сила перпендикулярна перемещению. Значит, если провести поверхность, перпендикулярную в каждой точке силовым линиям, то при перемещении заряда вдоль этой поверхности работа не совершается. А это означает, что все точки поверхности, перпендикулярной силовым линиям, имеют один и тот же потенциал. Поверхности равного потенциала называют эквипотенциальными.
Эквипотенциальной является поверхность любого проводника в электростатическом поле. Ведь силовые линии перпендикулярны поверхности проводника. Причем не только поверхность, но и все точки, внутри проводника имеют один и тот, же потенциал. Напряженность поля внутри проводника равна нулю, значит, равна нулю и разность потенциалов между любыми точками проводника.
Зная разность потенциалов для всех точек поля, т. е. имея график эквипотенциальных поверхностей, можно просто определить и напряженность этого поля. Действительно, пусть 1,2,3,4,5— эквипотенциальные поверхности. Они в каждой точке перпендикулярны к линиям поля, и поэтому, прочерчивая линии (эл-эм) LM, перпендикулярные к эквипотенциальным поверхностям, мы сразу находим линии данного поля, т. е. определим направление поля в каждой точке. Указанное на рисунке направление линий LM соответствует случаю, когда при переходе от поверхности 1 к поверхности 2 и т. д. потенциал убывает.
Для того чтобы найти напряженность поля в точке а, лежащей на эквипотенциальной поверхности 1—1, перенесем мысленно положительный заряд  из точки а вдоль линии поля в соседнюю точку b, лежащую на эквипотенциальной поверхности 2—2. Пусть разность потенциалов между поверхностями 1 и 2 равна (у 1-2)  , а длина отрезка ab (т. е. расстояние между этими поверхностями) равна (эл)  . Тогда работа, совершаемая электрическими силами при этом перемещении равна произведению величины перемещаемого заряда и напряжения. С другой стороны, эта же работа равна произведению силы (эф) F на перемещение (эл) L, так как направление перемещения и направление силы в этом случае все время совпадают. Но сила электрического поля равна произведению заряда на напряженность поля. Поэтому искомая работа есть произведение заряда, напряженности и перемещения.  Приравнивая оба соотношения получаем, что напряженность электрического поля на участке 1-2 равна отношению напряжения или разности потенциалов на расстоянии между эквипотенциальными поверхностями 1 и 2. Мы видим, что напряженность в каком-либо месте поля равна напряжению на единицу длины линии поля.
Из этой формулы следует, что для поля, напряженность которого равна единице, напряжение на единице длины равно единице. В соответствии с этим единица напряженности электрического поля в СИ получила название вольт на метр (В/м).
Зная разность потенциалов между любыми двумя точками поля (или, как иногда говорят, зная распределение потенциала поля), мы можем определить в каждой точке поля и напряженность электрического поля, т. е. найти силы, действующие на заряды в этом поле.Таким образом, при помощи разности потенциалов можно охарактеризовать электрическое поле так же полно, как и при помощи напряженности. График эквипотенциальных линий представляет собой «электрическую карту» статистического поля. Если известно распределение потенциалов в поле, то можно очень просто решать важные задачи, относящиеся к электрическому полю.

title: Связь между напряженностью электростатического поля и напряжением. Эквипотенциальные поверхности


extracted_text:
Неподвижные электрические
заряды редко используются на
практике. Для
того чтобы заставить
электрические заряды служить
нам, их нужно привести
в движение — создать
электрический ток.
–
+
–
–
–
–
–
–
– Электрический ток —
упорядоченное движение,
направленное движение заряженных
частиц. О наличии электрического тока приходится
судить
по тем действиям или явлениям, которые его
сопровождают.
1. Проводник, по которому течёт ток,
нагревается.
2. Электрический ток может изменять
химический состав проводника.
3. Ток оказывает силовое воздействие на
соседние токи и намагниченные тела. Заряд, перенесенный в единицу
времени, служит основной
количественной характеристикой
тока, называемой силой тока. Cила тока равна отношению
заряда, переносимого через
поперечное сечение
проводника за интервал
времени, к этому интервалу
времени. Сила тока в спирали лампы накаливания
составляет
0,5 А. Какой заряд протекает через лампу за 1
мин?
Дано:
Решение:
t = 1 мин = 60 с
Найти: q = ?
Ответ: 30 К. Сила тока зависит от заряда,
переносимого каждой
частицей, концентрации
частиц, скорости их
направленного движения и
площади поперечного сечения
проводника. Французский физик и математик.
Создал первую теорию, которая
выражала связь электрических и
магнитных явлений.
Амперу принадлежит гипотеза о
природе магнетизма, он ввёл в
физику понятие «электрический
ток».
Андре Ампер
1775–1836 гг. В международной
системе единиц силу
тока выражают
в амперах. Измеряют
силу тока
амперметрами. Условия, необходимые для
существования электрического тока в
веществе
Наличие
свободных
заряженных
частиц
Электрическое
поле
Для существования тока в проводнике
необходимо создать разность потенциалов
на его концах с помощью источника тока. V
Вольтметр — прибор для
измерения напряжения. Правила подключения
вольтметра
в электрическую цепь.
1. Вольтметр подключается параллельно
участку цепи,
на котором будет измеряться напряжение.
2. Соблюдать полярность:     вольтметра
подключается
к     источника тока, а      вольтметра — к
источника тока.
+
–
+
– Сопротивление — мера
противодействия проводника
установлению в нём электрического
тока.

file_name: 53. Электрический ток. Условия, необходимые для его существования..ppt

intro:
Неподвижные электрические заряды редко используются на практике. Для того чтобы заставить электрические заряды служить нам, их нужно привести в движение – создать электрический ток. Электрическим током называется упорядоченное движение, направленное движение заряженных частиц. За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц.
Движение частиц в проводнике мы непосредственно не видим. О наличии электрического тока приходится судить по тем действиям или явлениям, которые его сопровождают.
Во-первых, проводник, по которому течет ток, нагревается.
Во- вторых, электрический ток может изменять химический состав проводника, например, выделять его химические составные части (медь из раствора медного купороса и т.д.).
В-третьих, ток оказывает силовое воздействие на соседние токи и намагниченные тела.
Если в цепи устанавливается электрический ток, то это означает, что через поперечное сечение проводника все время переносится электрический заряд. Заряд, перенесенный в единицу времени, служит основной количественной характеристикой тока, называемой силой тока. Таким образом, сила тока равна отношению заряда (дельта кю) , переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени (дельта т) , к этому интервалу времени.

title: Электрический ток. Условия, необходимые для его существования. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление


extracted_text:
Питер ван Мушенбрук
1692–1761 гг. Направление упорядоченного
движения электронов
?
+
+
+
?
+
+
+
Направление тока
Электроны взаимодействуют
с ионами и передают им часть
своей энергии, при этом
Скорость их упорядоченного
движения уменьшается. Электроёмкость — отношение заряда
одного
из проводников к разности
потенциалов между этим проводником
и соседним. Электроёмкость
определяется
геометрическими
размерами
проводников, их
формой и взаимным
расположением, а
также
электрическими
свойствами
окружающей среды. 6400 км Конденсатор Схема плоского конденсатора
+
+
+
+
+
+
—
—
—
—
—
— Параллельное соединение конденсаторов Последовательное соединение конденсаторов Условное изображение конденсатора
в схемах электрических цепей
Конденсатор постоянной ёмкости
Конденсатор переменной ёмкости Конденсаторы
(по виду
диэлектрика)
Воздушные
Керамическ
ие
Слюдяные
Бумажные Конденсаторы
(по форме
обкладок)
Плоские
Сферическ
ие
Пальчиков
ые
Цилиндричес
кие
Жёлудевые Конденсаторы
(по величине
ёмкости)
Постоянны
е
Переменны
е
Электролитиче
ские Бумажный конденсатор
Алюминиевая фольга
Бумажная лента Конденсатор переменной ёмкости Электролитический конденсатор
Плёнка оксидов Бумага с раствором
электролита Слюдяной конденсатор Керамический конденсатор ε +
+
+
+
+
+
—
—
—
—
—
—
Для того чтобы зарядить
конденсатор, нужно совершить
работу по разделению
положительных и
отрицательных зарядов. Энергия заряженного конденсатора
+
+
+
+
+
+
+
—
—
—
—
—
—
— Приближение к
проводнику другого
проводника увеличивает
их ёмкость.
Помещение проводника в
диэлектрик увеличивает
его ёмкость. Каким образом изменяется энергия, напряжённость
электрического поля, напряжение, заряд и ёмкость
конденсатора при увеличении расстояния между его
обкладками?
+—
+—
Если конденсатор остаётся
подключённым к источнику
напряжения, то напряжение по
условию не изменяется, а все
остальные вышеперечисленные
величины уменьшаются.
Если же конденсатор зарядили и
отключили от источника
напряжения, то напряжённость
поля не изменяется,
электроёмкость падает,
напряжение и энергия поля
возрастают. Лампа-вспышка Лазер Радиотехника

file_name: 52. Электроёмкость. Единицы электроёмкости. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора.ppt

description:
Питер ван Мушенбрук
1692–1761 гг.

description: 6400 км

description: Конденсатор

description: Параллельное соединение конденсаторов

description: Конденсатор переменной ёмкости

description: Слюдяной конденсатор

description: Керамический конденсатор

description: ε

description: Лампа-вспышка

description: Лазер

description: Радиотехника

intro:
Введем физическую величину, характеризующую способность двух проводников накапливать электрический заряд. Эту величину называют электроемкостью. Электроемкостью двух проводников называют отношение заряда одного из проводников к разности потенциалов между этим проводником и соседним.
Электроемкость определяется геометрическими размерами проводников, их формой и взаимным расположением, а также электрическими свойствами окружающей среды. Электроемкость двух проводников равна единице, если при сообщении им зарядов +1 кулон и -1 кулон между ними возникает разность потенциалов 1 вольт. Эту единицу называют фарад (Ф).
Радиус земли равен 6400 км. Электроемкость Земли равна семь десятых милифарад. 1 фарад- это огромная величина.
Систему проводников очень большой электроемкости можно обнаружить в любом радиоприемнике, можно купить в магазине. Называется она конденсатором. Конденсатор представляет собой два проводника, разделенные слоем диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами проводников. Проводники в этом случае называются обкладками конденсатора.
Простейший плоский конденсатор состоит из двух одинаковых параллельных пластин, находящихся на малом расстоянии друг от друга. Если заряды пластин одинаковы по модулю и противоположны по знаку, то силовые линии электрического поля начинаются на положительно заряженной обкладке конденсатора и оканчиваются на отрицательно заряженной. Поэтому почти все электрическое поле сосредоточено внутри конденсатора.
Для зарядки конденсатора нужно присоединить его обкладки к полюсам источника напряжения, например, к полюсам батареи аккумуляторов. Можно также соединить одну обкладку с полюсом батареи, у которой другой полюс заземлен, а вторую обкладку конденсатора заземлить. Тогда на заземленной обкладке останется заряд, противоположный по знаку и равный по модулю заряду другой обкладки. Такой же по модулю заряд уйдет в землю. Под зарядом конденсатора понимают абсолютное значение заряда одной из обкладок.
Электрические поля окружающих тел почти не проникают внутрь конденсатора и не влияют на разность потенциалов между его обкладками. Поэтому электроемкость конденсатора почти не зависит от наличия вблизи него каких-либо других тел. Геометрия плоского конденсатора полностью определяется площадью (эс)  его пластин и расстоянием (дэ)   между пластинами. От этих величин и должна зависеть емкость плоского конденсатора. Кроме того, емкость зависит от свойств диэлектрика между пластинами. Так как поле в диэлектрике ослабевает, то электроемкость при наличии диэлектрика увеличивается.
Конденсаторы могут соединяться между собой, образуя батареи конденсаторов. При параллельном соединении конденсаторов напряжения на конденсаторах одинаковы, а заряды равны произведению электроемкостей на заряд обкладок. Такую систему можно рассматривать как единый конденсатор электроемкости (цэ) C, заряженный зарядом, равным сумме зарядов каждого конденсатора при напряжении между обкладками равном (у) U. Отсюда следует, что при параллельном соединении конденсаторов электроемкость системы равна сумме электроемкостей каждого конденсатора.
При последовательном соединении одинаковыми оказываются заряды обоих конденсаторов, а напряжения на них равны отношению заряда к электроемкости конденсатора. Следовательно, при последовательном соединении  конденсаторов складываются обратные величины емкостей.
Условное изображение конденсатора в схемах электрических цепей такого:
конденсатор постоянной емкости,
конденсатор переменной емкости.
В зависимости от назначения конденсаторы делятся
 по виду диэлектрика: воздушные, слюдяные, бумажные, керамические;
по форме обкладок: плоские, сферические, цилиндрические, желудевые, пальчиковые;
по величине емкости: постоянные, переменные электролитические.


extracted_text:
ПРЕЗЕНТАЦИЯ
УЧЕНИКА  УК «ГИМНАЗИИ-КОЛЛЕДЖ» ДВФУ
ЖЕВАЕВА СВЕТОЗАРА
НА ТЕМУ «ЛЕГЕНДЫ И МИФЫ НАРОДОВ МИРА О
МЛЕЧНОМ ПУТИ»
Преподаватель: УК«Гимназия-Колледж»ДВФУ
Деменин Л.Н ДРЕВНИЕ ГРЕКИ
Через весь ночной небосклон среди звёзд мягко растянулся светящийся белый
поток - Млечный путь. Поток неравномерен, в одних местах он гуще, в других
распадается на рукава, отдельные части, завихрения и тянется через всё небо
молчаливо и величественно. Ещё его называют Тропой Богов, Небесной Дорогой,
а ирокезы даже и слышать не желают иного, как только что Млечный Путь на
самом деле — небесная Белая Река.
Но все же - свое название как Млечный Путь получил от древнегреческих мифов.
Согласно одному из них, рассерженный Зевс отнял от груди своей супруги Геры
кормящегося младенца, и молоко из груди Геры вылилось на небо. Другой миф
повествует о том, что бог-скороход Гермес приложил к груди Геры голодного
младенца— Геркулеса, рожденного смертной женщиной от Зевса. Оскорбленная
этим Гера сама оттолкнула младенца, и ее молоко хлынуло на небо.
Действительно, белесая полоса Млечного Пути напоминает пролитое молоко или
туман. Но достаточно посмотреть на Млечный Путь в обычный призменный
бинокль, как на фоне белесой полосы совершенно четко проступают слабые
звезды, а в телескоп, даже с небольшим увеличением в 30—40 раз, видно, что
Млечный Путь состоит из колоссального множества очень слабых звезд.
Суммарный блеск этих звезд и создает для невооруженного глаза впечатление
светлой полосы Млечного Пути. ИНДЕЙЦЫ
О мифологическом происхождении Млечного пути существует множество легенд,
так как невозможно не заметить столь яркое явление на земном небосклоне. Вот
что рассказывает старая индейская легенда.
В начале времён, задолго до прихода бледнолицых, жили на земле две сестры. Одну
звали «бирюзовой девой», другую — «девой раковины». Обе они были, разумеется,
божественного происхождения, но точно так же, как и смертные, занимались
хозяйством и даже не прочь были выйти замуж. Но земля была почти совсем пуста,
так что приличного индейского воина было практически не сыскать, и пришлось
сестрам со свадьбой повременить. И вот, чтобы чем-то заняться, а не сидеть просто
так, придумала старшая из сестёр — «бирюзовая дева» — учить людей,
малочисленных и совсем не образованных, как добывать огонь, как строить жилища,
как охотиться на бизонов и прочим полезным вещам. Вторая же сестра, «дева белой
раковины», оставалась дома. А жили сестры не где-нибудь, а на самом краю земли,
хотя не исключено, что это было только побережье Атлантического океана. И вот
пока «бирюзовая дева» бродила по прериям, занимаясь миссионерством, «дева
белой раковины» терпеливо вела хозяйство и дожидалась предприимчивую сестру у
домашнего очага с горячим ужином. Но земля-то у ирокезов была большая, и
поспевать каждый вечер домой становилось всё труднее. Вот тогда «бирюзовая
дева» и придумала возвращаться не пешком, а просто плыть в челноке прямо по
небу. А поскольку само по себе небо довольно сухое, то верховное божество
специально для «бирюзовой девы» организовало там реку. Так вот и появилась
Белая Река. В начале ночи «бирюзовая дева» возвращалась по Белой Реке домой. Древние египтяне связывают Нил "звездной рекой", Млечным
Путем. Со времен Гомера Нил ассоциировался с мифической рекой
на небе, именуемой как Океаном, так и Эриданом. Греческий
историк А.Б.Кук, придерживался мнения, что Эриданом (сегодня
так называется созвездие, состоящее из цепочки бледных звезд,
связывающих Ригель с Ахернаром) считалось "не что иное, как
Млечный Путь", а в догреческие времена Океаном "просто
называли всю Галактику", то есть тот же Млечный Путь. Кук также
обратил внимание на утверждение Хигина, что река Эридан
отождествлялась с Нилом; также ее называли Океаном ("Eridanus:
hunc alii Nilum, complures etiam Oceanum esse dixerunt"). Нетрудно
понять, почему люди, жившие по берегам Нила и имевшие
звездную религию, стали связывать свою реку с Млечным Путем.
Как Нил разделяет страну на две половины, так и Млечный Путь
делит ночное небо. Может быть, именно Млечный Путь дал
древним идею о том, что среди звезд существует космический
Египет, обитель душ после земной жизни. Обские угры считали, что небесное происхождение
приписывается лосю и другим космическим объектам: некогда
лось имел шесть ног и мчался по небу так быстро, что никто не
мог догнать его. Тогда на охоту отправился некий Сын бога
или человек Мось – первопредок обских угров – на лыжах из
священного дерева. Охотнику удалось согнать оленя с неба на
землю и отрубить ему лишние две ноги, но следы небесной
охоты навсегда запечатлелись на небе. Млечный путь – это
лыжня охотника, Плеяде – женщины из его дома, Большая
Медведица – сам лось. Небесный же охотник с тех пор
поселился на земле, где было изобилие дичи. БАШКИРЫ
Случилось это в незапамятные времена. Тогда еще не было ни
звезд, ни Млечного пути.
На Урал, в долины Сакмары и Агидели прилетали на лето
откуда-то с юга каждый год журавли. В старину считали, что
они прилетают из Хиндустана.
Однажды, когда холодной осенью журавли улетали в теплые
края, поднялся сильный ураган. Журавлята стали блуждать и
биться в небе, а некоторые от усталости падали на землю.
Тогда взрослые журавли, чтобы указать путь отстающим,
стали рассыпать по небу свои перья. Эти перышки тотчас
превращались в звезды.
Вот так и образовались звезды. Отставшие журавли
возвращались по этой звездной дороге. Потом эту дорогу люди
назвали Млечным путем, или Дорогой птиц. СЕВЕРНЫЕ НАРОДЫ
Множество различных
интерпретаций появления
Млечного Пути существует у
северных и сибирских народов. В
бурятской мифологии – это «шов
неба», зашитого после того, как
из него высыпались звезды и по
нему, как по мосту, ходят
небесные боги тенгри. Ненцы,
ханты, якуты, эвенки, амурские
нанайцы, а также эскимосы юго-
западной Аляски видели в нем
лыжный след. Тунгусо-
маньчжурские народы считали
его следом богатыря Манги,
который на лыжах преследовал
лосиху с лосенком. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

file_name: легенды и мифы народов мира о млечном пути.pptx

description: СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

intro: Данная презентация на тему "Легенды и мифы народов мира о млечном пути" предназначена для 11 классов по Астрономии. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .

title: Презентация на тему "Легенды и мифы народов мира о млечном пути"


extracted_text:
Физические величины
— сила тока1 A
— напряжение 1 В
— сопротивление 1 Ом
A
V
Ω Электрический ток Для передачи энергии
от источника тока
составляются электрические
цепи различной сложности. Схема электрического фонарика Электрическая цепь
0
–
1
2
3
A
+
1 2
3 4
V
0
–
5
6
+ Последовательное соединение проводников
Все проводники включаются
в цепь поочерёдно друг за
другом. Последовательное соединение проводников
+ –
A Параллельное соединение проводников
При параллельном
соединении
проводников
электрический ток
разветвляется на
части.
+–
A
B
I1
I2
Узел Параллельное соединение проводников Вольтметр V1 показывает 12 В.
Каковы показания амперметра и вольтметра V2?
Дано:
Решение:
 6 Ом
2 Ом
A Амперметр показывает силу тока равную 1,6 А при
напряжении 120 В. Сопротивление резистора R1  равно 100
Ом. Определите сопротивление резистора R2 и показания
амперметров А1 и А2.
Дано:
 100 Ом
Решение:

 120 В
  1,6 A
A На рисунке изображена схема смешанного
соединения проводников, сопротивления которых
следующие: R1=3 Ом,
R2=4 Ом, R3=5 Ом, R4=10 Ом, R5=5 Ом. Определить
общее сопротивление на участке цепи.

file_name: 54. Электрические цепи. Последовательное и параллельное соединение проводников.ppt

description: Электрический ток

description: Схема электрического фонарика

description: Параллельное соединение проводников

intro:
Мы изучаем электрический ток, величины, которые характеризуют его действия. Но порой незнание, пренебрежение законами физики, к действиям электрического тока, ведет к трагедиям. Кто-то оставил без присмотра  включенные электроприборы, кого –то убило током, об этом часто сообщают СМИ.
От чего может резко увеличиться сила тока? Почему загорается электропроводка?
Рассмотрим условное обозначение на схемах электрических приборов.
От источника тока энергия может быть передана по проводам и устройствам, потребляющим энергию: электрической лампе, радиоприемнику и др. Для этого составляют электрические цепи различной сложности. Электрическая цепь состоит из источника энергии, устройств, потребляющих электрическую энергию, соединительных проводов и выключателей для замыкания цепи. Часто в электрическую цепь включают приборы, контролирующие силу тока и напряжение на различных участках цепи, - амперметры и вольтметры. К наиболее простым  и часто встречающимся соединениям проводников относятся последовательное и параллельное соединения.
При последовательном соединении электрическая цепь не имеет разветвлений. Все проводники включаются в цепь поочередно друг за другом.
Сила тока во всех проводниках одинакова, так как в проводниках электрический заряд в случае постоянного тока не накапливается и через любое поперечное сечение проводника за определенное время проходит один и тот же заряд.
Напряжение на концах рассматриваемого участка цепи складывается из напряжений на каждом из проводников.
Применяя закон Ома для всего участка в целом и для составляющих участков цепи, можно доказать, что полное сопротивление всего участка цепи при последовательном соединении равно сумме сопротивлений каждого из участков.
При параллельном соединении проводников электрический ток разветвляется на части. Точку разветвления проводников называют узлом. В узле электрический заряд не накапливается, следовательно, сила тока всей цепи равна сумме токов проходящих по каждому из ветвей цепи.
Напряжение на концах проводников, соединенных параллельно одно и то же.
Величина, обратная полному сопротивлению участка, равна сумме величин, обратных сопротивлениям отдельных проводников.
Решим задачи.
Вольтметр №1 показывает 12 Вольт. Каковы показания амперметра и вольтметра №2?
Запишем данные: сопротивление резистора №1 равно 6 Ом, резистора №2 – 2 Ом. На первый резистор подают напряжение в 12 вольт. Нужно определить силу тока во всей цепи и напряжение, поданное на второй резистор.
Ток во всей цепи равен току, проходящему через первый резистор, который можно определить по закону Ома как отношение напряжения на сопротивление первого резистора. Он равен двум амперам.
Теперь найдем напряжение на втором резисторе, умножив силу тока на сопротивление этого резистора. Получим 4 вольт.
Амперметр А показывает силу тока равную 1,6 (одной целой шести десятым) ампер при напряжении 120 вольт. Сопротивление резистора №1 равно  100 Ом. Определите сопротивление резистора №2 и показания амперметров А1 и А2.
По законам параллельного соединения напряжение на обоих резисторах будет по 120 вольт.
Ток в первом потребителе найдем по закону Ома, он равен 1,2 ампер.
Значит, во втором потребителе проходит ток в 0,4 ампер.
Снова воспользуемся законом Ома и определим, что второй резистор имеет сопротивление 300 Ом.
На рисунке изображена схема смешанного соединения проводников, сопротивления которых следующие: R1=3 Ом, R2=4 Ом, R3=5 Ом, R4=10 Ом, R5=5 Ом. Определить общее сопротивление на участке цепи.
Резисторы 1 и 2 соединены последовательно, поэтому применяем закон последовательного соединения для определения общего сопротивления на участке1-2.
Резисторы 3, 4, 5 соединены параллельно, поэтому применяем закон параллельного соединения для определения общего сопротивления на участке 3-5.
Участки1 -2 и 3- 5 соединены последовательно, опять применяем закон последовательного соединения для определения общего сопротивления всей цепи.
Различные проводники в цепи соединяются друг с другом последовательно и параллельно. В первом случае сила тока одинакова во всех проводниках, во втором случае одинаковы напряжения на проводниках. Чаще всего к осветительной сети различные потребители тока подключаются параллельно.
Основным недостатком последовательного соединения проводников является то, что при выходе из строя одного из элементов соединения отключаются и остальные. Так, например, если перегорит одна из ламп елочной гирлянды, то погаснут и все другие. Указанный недостаток может обернуться и достоинством. Представьте себе, что некоторую цепь нужно защитить от перегрузки: при увеличении силы тока цепь должна автоматически отключаться. Как это сделать? Например, использовать предохранитель.
Шунт - сопротивление, подключаемое параллельно к амперметру (гальванометру), для расширения его шкалы при измерении силы тока.
Если амперметр рассчитан на силу тока I0  (и нулевое), а с помощью него необходимо измерить силу тока, превышающую в n раз допустимое значение, то сопротивление, подключаемого шунта должно удовлетворять следующему условию.
добавочное сопротивление - сопротивление, подключаемое последовательно с вольтметром (гальванометром), для расширения его шкалы при измерении напряжения.
Если вольтметр рассчитан на напряжение U0 , а с помощью него необходимо измерить напряжение, превышающее в n раз допустимое значение, то добавочное сопротивление должно удовлетворять следующему условию.
Решим задачу. На фотографии – электрическая цепь. Показания включенного в цепь амперметра даны в амперах. Какое напряжение покажет идеальный вольтметр, если его подключить параллельно резистору 3 Ом?
Так как соединение в цепи – параллельное, то по третьему резистору будет проходить сила тока равная 0,8 ампер.
По закону Ома напряжение вычислим, умножив значения сопротивления и силы тока. Напряжение на третьем резисторе равно 2,4 вольт.


extracted_text:
Магнитное поле.
Магнитное поле.
Магнитные
Магнитные
линии.
линии.
Учитель физики УК «Гимназияколледж» ДВФУ
Деменин Леонид Николаевич Цель урока
      Сформировать научные представления о
магнитном поле
   и установить связь между электрическим
током и магнитным полем Электрический заряд – это
… мера свойств заряженных тел
определенным образом взаимодействовать
друг с другом Как взаимодействуют между собой
электрически заряженные тела?
Одноимённо заряженные тела
отталкиваются , разноимённо
заряженные – притягиваются. Электрическое поле – это …
форма материи, посредством которой
осуществляется электрическое
взаимодействие заряженных тел Основные свойства
электрического поля :
•  возникает вокруг заряженных тел;
• обнаруживается по действию на
заряженные тела Что такое электрический ток?
упорядоченное движение
заряженных частиц Какое действие оказывает
электрический ток?
• тепловое
• химическое
• магнитное Эрстед Ханс (17771851), датский
физик
•
Основные труды по физике, химии,
философии. Важнейшая научная заслуга
Эрстеда  установление связи между
электрическими и магнитными явлениями
в опытах по отклонению магнитной
стрелки под действием проводника с
током. Сообщение об этих опытах,
вызвало большое число исследований,
которые в итоге привели к созданию
электродинамики и электротехники.
Эрстед изучал также сжимаемость
жидкостей, используя изобретенный им
пьезометр. Первым получил относительно
чистый алюминий. В честь Эрстеда названа
единица напряженности магнитного поля в
СГС системе единиц. Существование магнитного поля
вокруг проводника с током
Магнитное поле действует с некоторой силой
на любой проводник с током, находящийся в
этом поле. Ампер Андре Мари (17751836),
французский физик
       Основные труды в области электродинамики. Автор
первой теории магнетизма. Предложил правило для
определения направления действия магнитного поля
на магнитную стрелку (правило Ампера). Открыл
взаимодействие токов и установил закон этого
взаимодействия (закон Ампера). Свёл все магнитные
взаимодействия к взаимодействию скрытых в телах
круговых молекулярных электрических токов,
эквивалентных плоским магнитам (теорема
Ампера). Открыл магнитный эффект катушки с
током (соленоида). Изобрел коммутатор,
электромагнитный телеграф. Проводил также
исследования по философии и ботанике. Магнитное поле
   особый вид материи, основной
особенностью которого является
действие на движущиеся заряженные
частицы и магниты. Определяющие свойства
магнитного поля:
• Порождается магнитами и токами;
• Обнаруживается по действию на магниты
и токи. За направление магнитного поля
в данной точке принимается
направление, указываемое
северным полюсом магнитной
стрелки, находящейся в
исследуемом поле. Линии магнитного поля
Линии магнитного поля
Графически магнитное поле изображается с
помощью магнитных силовых  линий
N
N
Линии магнитного поля – воображаемые линии,
вдоль которых ориентируются магнитные
стрелки
N Линии магнитного поля
Направлением магнитного поля в данной точки
считают направление, в котором установится
северный конец магнитной стрелки.
+
-
Магнитные линии магнитного поля
тока представляют собою замкнутые
линии, охватывающие проводник Расположение магнитных стрелок
вокруг проводника с током
 ● Почему для изучения магнитного поля
можно использовать железные опилки?
 ● Как располагаются железные опилки в
магнитном поле прямого проводника?
 ● Что называют магнитной линией
магнитного поля?
 ● Для чего вводят понятие магнитной
линии поля? Определение направления линий магнитного поля
проводника с электрическим током
Направление магнитных линий
магнитного поля тока связано
с направлением тока в
проводнике
--
++ Электромагнит Электромагнит своими
руками Магнитные линии постоянных
Магнитные линии постоянных
магнитов
магнитов Вывод № 1: Вокруг
проводника с током
существует магнитное
поле Вывод № 2: Сила магнитного
поля зависит от количества
витков проводника Вывод № 3: Железный
сердечник усиливает
магнитное поле катушки Вывод № 4: При увеличении
силы тока в проводнике
увеличивается и сила
магнитного поля Линиями магнитного поля
    являются линии, проведённые так, что
касательные к ним в каждой точке
указывают направление поля в этой
точке. Домашнее задание
• § 56, 57

file_name: Магнитное поле - гмназия.ppt

description: Электромагнит

description:
Электромагнит своими
руками

description:
Домашнее задание
• § 56, 57

intro: Данная презентация на тему "Магнитное поле" предназначена для 11 классов по астрономии. . . . .. . . . . . . . ..  .. . . . . . . . . . .. . . .. . . .

title: Презентация на тему "Магнитное поле"


extracted_text:
ОБРАЗОВАНИЕ
НОВЫХ ЗВЁЗД
Преподаватель: УК«Гимназия-
Колледж»ДВФУ Деменин Л.Н
Катрук Софья,  УК
«Гимназия-колледж»
ДВФУ Что представляет собой
формирование звезды?
Формирование звезды — процесс, в котором молекулярные
облака увеличивают свою плотность, коллапсируют в
плазменный шар, превращающийся в звезду.
 Эволюция звезды начинается в
гигантском молекулярном облаке*, в
котором в результате гравитационной
неустойчивости  первичная флуктуация
плотности начинает разрастаться.
Большая часть «пустого» пространства
в галактике в действительности
содержит от 0,1 до 1 молекулы на см³.
Молекулярное облако же имеет
плотность около миллиона молекул на
см³. Масса такого облака превышает
массу Солнца в 100 000—10 000 000 раз
благодаря своему размеру: от 50 до
300 световых лет в поперечнике.
*Молекулярное облако, иногда называемое также звёздная колыбель (в случае, если в
нём рождаются звёзды), — тип межзвёздного облака, чья плотность и размер позволяют в
нём образовываться молекулам, обычно водорода (H2). Туманности
где и происходит процесс формирования звёзд
В спиральных галактиках, таких,
как Млечный Путь имеются звёзды
компактные звёзды*, а также
межзвёздная среда**, состоящая из
газов и пыли. Плотность пыли может
составлять от 10−4 до 106 частиц на
см³ и состоит как правило на 70% по
массе из водорода, остальную часть
может составлять гелий,  также
среда содержит в себе относительно
небольшую долю тяжёлых элементов,
в частности металла, оставшихся
после смерти звёзд. Места особенно
высокого скопления звёздной пыли
Туманность Ориона. Иллюстрация ESO
называется туманностью, где как
В эллиптических галактиках*** в отличие от спиральных происходит процесс
правило и происходит образование
потери холодных компонентов межзвездной среды в течение миллиарда лет,
новой звезды.
из-за чего в таких галактиках гораздо реже образуются туманности и лишь
посредством столкновения с другой галактикой.
*Компактная звезда — звезда, плотность которой многократно превышает плотность обычной звезды.
**Межзвёздная среда  — вещество и поля, заполняющие межзвёздное пространство внутри галактик
***Эллиптическая галактика — класс галактик с чётко выраженной сферической структурой и уменьшающейся к
краям яркостью. Они построены из звёзд красных и жёлтых гигантов, красных и жёлтых карликов и некоторого
количества белых звёзд не очень высокой светимости. В туманностях, где образуются звёзды, водород находится в форме двух соединённых молекул
H2, в таких случаях туманность называется молекулярным облаком. В холодных облаках, как
правило появляются звёзды с небольшой массой, которые сначала видны в инфракрасном
спектре внутри облака, и когда облако рассеивается, то и в видимом спектре. В огромных и более
тёплых молекулярных облаках могут образовываться звёзды любых масс. Средняя плотность
частиц в огромных облаках составляет 100 частиц на сантиметр кубический во всём облаке, чей
было обнаружена другая тёмная туманность  ρ Змееносца.
диаметр может составлять 100 световых лет, или 9.5×1014 километров, масса звёздной пыли
может достигать 6 миллионов солнечных масс. Около половины массы материи галактик
приходится на молекулярные облака. В Млечном Пути находится 6000 туманностей со средней
массой 100,000 M☉, ближайшая известная туманность к солнечной системе — Туманность Ориона,
находящаяся на расстоянии 1,300 световых лет, однако позже на расстоянии 420 световых лет
туманность  ρ Змееносца
«Столпы Творения» в туманности Орёл Гравитационный коллапс
 По мере того, как молекулярное облако вращается вокруг какой-либо галактики,
*Гравитационный коллапс - катастрофически быстрое сжатие массивных тел под действием гравитационных
сил
**Протозвёзды — звёзды на завершающем этапе своего формирования, вплоть до момента
загорания термоядерных реакций в ядре, после которого сжатие протозвезды прекращается и она становится
несколько факторов могут вызвать гравитационный коллапс*.
К примеру, облака могут столкнуться друг с другом, или одно из них может
пройти через плотный рукав спиральной галактики. Другим фактором может
стать близлежащий взрыв сверхновой звезды, ударная волна которого столкнётся
с молекулярным облаком на огромной скорости. Кроме того, возможно
столкновение галактик, способное вызвать всплеск звёздообразования, по мере
того, как газовые облака в каждой из галактик сжимаются и возбуждаются в
результате столкновения.
При коллапсе молекулярное
облако разделяется на части,
образуя всё более и более
мелкие сгустки. Фрагменты с
массой меньше ~100
солнечных масс способны
сформировать звезду. В таких
формированиях газ
нагревается по мере сжатия,
вызванного высвобождением
гравитационной потенциальн
ой энергии, и облако
становится протозвездой**,
трансформируясь во
вращающийся сферический
объект.
Модель механизма гравитационного
коллапса Начальная стадия
существования звезды
Звёзды на начальной стадии своего существования, как правило, скрыты
от взгляда внутри плотного облака пыли и газа. Часто силуэты таких
звёздообразующих коконов можно наблюдать на фоне яркого излучения
окружающего газа. Такие образования получили название глобул Бока.
Очень малая доля протозвёзд не
достигает достаточной для реакций
термоядерного синтеза температуры.
Такие звёзды получили название
«коричневые карлики», их масса не
превышает одной десятой солнечной.
Такие звёзды быстро умирают,
постепенно остывая за несколько
сотен миллионов лет. В некоторых
наиболее массивных протозвёздах
температура из-за сильного сжатия
может достигнуть 10 миллионов К,
делая возможным синтез гелия
из водорода. Такая звезда начинает
светиться. Начало термоядерных
реакций устанавливает
гидростатическое равновесие, Влияние чёрных дыр на
образование звёзд
Сверхмассивная черная дыра в ядре
галактики может замедлять темп
звездообразования у центра галактики.
Черная дыра, будучи аккрецирующей
материей, может начать выделять
большое количество энергии, испуская
сильный ветер через релятивистские
струи*, что и приводит к ограничению
дальнейшего звездообразования, так как
массивные черные дыры выкидывают
радиочастотные излучающие частицы с
околосветовой скоростью, мешающие
образованию новых звезд в стареющих
галактиках, однако, радиоизлучения
вокруг струи могут также и вызвать
звездообразование. Кроме того,
ослабление струи может инициировать
звездообразование при столкновении с
облаком.
*Релятивии́стские струи́и — струи плазмы,
вырывающиеся из центров (ядер)
таких астрономических объектов, как активные
галактики, квазары и радиогалактики.
изображения,  показывающие
сверхмассивную чёрную дыру в галактике
RXJ 1242-11 СПАСИБО ЗА
ВНИМАНИЕ

file_name: Образование новых звёзд.pptx

description:
СПАСИБО ЗА
ВНИМАНИЕ

intro: Данная Презентация на тему "Образование новых звёзд" предназначена для 11 классов по Астрономии. . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


extracted_text:
Планеты солнечной
системы
Преподаватель: УК«Гимназия-
Колледж»ДВФУ Деменин Л.Н
Работу выполнила : Голикова
Софья УК «Гимназия-
Колледж» ДВФУ Планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля и Марс.
Планеты гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Солнце-звезда Солнечной системы Планеты Солнечной системы
Меркурий-самая близкая к солнцу планеты и
самая быстрая из них На Меркурии нет воздуха, а
поверхность усеяна кратерами. Венера – эту планету называют
сестрой Земли, но жить на ней
нельзя Воздух Венеры непригоден для
дыхания, а поверхность покрыта
вулканами Земля-планета , на которой мы
живем. Луна вращается вокруг Земли, на
Луне нет воздуха и воды Марс-красная планета , также
похожа на Землю Фобос и Деймос Юпитер-самая большая планета в
Солнечной системе Сатурн-планета с
кольцами Кольца Сатурна Уран-ледяной гигант Нептун-самая ветреная
планета

file_name: Планеты солнечной системы.pptx

description: Солнце-звезда Солнечной системы

description:
Земля-планета , на которой мы
живем.

description: Фобос и Деймос

description:
Сатурн-планета с
кольцами

description: Кольца Сатурна

description: Уран-ледяной гигант

description:
Нептун-самая ветреная
планета

intro: Данная презентация на тему "Планеты солнечной системы" предназначена для 11 классов по Астрономии. . . . . . . . ..  ..  .. .  . . . . . . . . .  . . . . . . .

title: Презентация на тему "Планеты солнечной системы"