Лекции по физике

  • 21 сент. 2011 г.
  • 3740 Слова
Электродинамика
Наука о свойствах и закономерностях поведения электромагнитного поля, осуществляющего взаимодействие между зарядами, называется электродинамикой.
Электростатика
Раздел электродинамики, изучающий взаимодействие неподвижных заряженных частиц (тел) и закономерности поведения поля, созданного ими.
Тема 1. Электрический заряд и его особенности
Строение атома. — Электризация. —Масса электрона. — Выводы

Электрический заряд (q) — это скалярная физическая величина, определяющая интенсивность электромагнитного взаимодействия.

Электромагнитное взаимодействие — это взаимодействие во много раз превосходящее гравитационное и медленно ослабевающее с увеличением расстояния.
Частицы способные к этому взаимодействию называют заряженными.

рис 1. Атом водорода
В атомеводорода (рис.1) F эл_м > F грав в 10 39 раз.
Заряд протона qпр = + e.
Заряд электрона qэл = - e, где e — элементарный заряд.
e =1,6× 10-19 Кл (смотри Опыт Иоффе — Милликена.)

Строение атома
Атом — нейтральная частица. Он состоит из ядра и электронов. Число электронов равно числу протонов в
ядре.
Электрон — элементарная частица с отрицательным зарядом qэл = - e.
Протон —элементарная частица с положительным зарядом. qпр = + e. Масса протона больше массы
электрона приблизительно в 1840 раз .
Нейтрон — частица без заряда. Масса ее приблизительно равна массе протона.
Заряд протонов в ядре равен заряду электронов, вращающихся вокруг ядра. (число протонов в ядре равно числу электронов). Практически вся масса атома сосредоточена в ядре.

рис. 2. Атом гелия
рис. 3. Атомлития
Тело всегда обладает массой, но заряд тела может быть равен 0.
Атом потерявший одни или несколько электронов называется положительным ионом.
Заряд тела “+”: не хватает е.
рис. 4. Положительный ион гелия
Атом получивший избыточный электрон или несколько электронов называют отрицательным ионом.
Заряд тела “—”: избыток е.
рис. 5. Отрицательный ион лития.
Электризация
В V в. до н. э. людизаметили, что пылинки притягиваются к натертому янтарю (от греческого “электрон” — электричество), т.е. обнаружили электризацию янтаря.
Электризация — сообщение телу электрического заряда.
Электризация трением. Электроны переходят от тела В к. телу А.
рис. 6

рис. 7. Электризация стекла о шелк
рис. 8. Электризация эбонита о шерсть
Электризация через влияние. Появляется индуцированныйзаряд на теле, соединенном с землей.
Взаимодействие зарядов
Разноименные заряды притягиваются, одноименные заряды отталкиваются.
Масса электрона
me = 9,1 10-31 кг.
Любой заряд, больший элементарного, состоит из целого числа элементарных зарядов.
Закон сохранения электрического заряда
q1 + q2 +... +qn = const (1.1)
Выводы.
1. Нет заряда без частицы.
2. Заряд частицы не зависитот ее массы, так по модулю заряды протона и электрона одинаковы, хотя масса протона много больше массы электрона..
3. Величина заряда не зависит от выбора системы отсчета, от скорости движения частицы (тела).
4. Заряд дискретен, т.е. принимает значение кратное элементарному заряду е. |q| = Ne.
5. Существует 2 рода заряда. Носителем элементарного отрицательного заряда является электрон,носителем элементарного положительного заряда является протон. Заряд принимает значения
q = ± Ne, e =1,6× 10-19 Кл.
6. Алгебраическая сумма зарядов в изолированной системе постоянна. (Закон сохранения электрического заряда)
q1 + q2 +... +qn = const
7. Электризация трением связана с перемещением электронов от одного тела к другому.
Применение электризации
Копировальные установки; очистка газа, сточных вод;учет при пайке микросхем и т. д.
Проверьте как поняли теорию, выполнив самостоятельно "Задания" (вариант 1, вариант 2).
См. также

"Плюс и минус"


"Электрофор"


Тема 2. Закон Кулона
1785 г. французским физиком Шарлем Кулоном установлен закон взаимодействия точечных зарядов.
Точечными зарядами называют заряженные тела размеры которых много меньше...
tracking img