Реферати українською » Физика » Електростатічне поле та Його Потенціал


Реферат Електростатічне поле та Його Потенціал

>МІНІСТЕРСТВООСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

>НАЦІОНАЛЬНИЙАГРАРНИЙУНІВЕРСИТЕТ

Факультетземлевпорядкування та кадастру

>РЕФЕРАТ

на задану тему:

>Електростатичне полі.Потенціалелектростатичного поля.різницяпотенціалів. Законпостійногоструму. Закон ома.

>Виконала: студентка І курсуЗВ-ІІІ

Шевченка Яна

>Київ 2007


>Електростатичне полі

>Перш ніжвводитипоняттяелектростатичного поля,слідпоговорити протеоріюблизькодії навідстані, якоїпочаврозвиватианглійськийфізик Майкл Фарадей, а остаточно завершивши Максвелл.Цютеорію всучасномуїївиглядізрозумітинадзвичайноважко,особисто яніяк нерозумію,яким ж чином затеорієюблизькодії один зарядбезпосередньо „>відчуває”присутністьіншого через порожнечу.

Тутдоцільно провестианалогію ізньютонівськоютеорією „>далекодії навідстані”, згідно ізякоюоднетіло ізвеличезною силоюпритягуєіншетіло,знову ж таки через порожнечу, так званьміжзоряний „вакуум”,хоча,ніхтодотепер не сказавши, щоцетаке.Тількиуявіть, упустоті >діють такзвані „>сили”, йщоби їхні „>якось”компенсувати,однетіло виннеобертатисянавколоіншого, чинавколо їхньогобарицентра, тодівідцентрова сила (тут уже без лапок,бо вонцілком реальна!)якразкомпенсуєньютонівську „силутяжіння”.Далі понад.Уявітьсобі, щоелектромагнітніхвилірозповсюджуються у „>вакуумі” ізкінцевоюшвидкістю. А означати,ніякийце не вакуум, ареальнесередовище,подібне досередовища, уякомурозповсюджується звук,теж, яквідомо, із >кінцевоюшвидкістю.Хто Меніскаже, як якщорозповсюджуватисьзвуковахвиля убезповітряномупросторі?Абоелектромагнітнахвиля упустоті?Швидкістьциххвиль якщорівноюнескінченності.Кінцевашвидкістьпоширення звуку говорити про ті, що звук переносити >повітря,цілкомпевнийкоефіцієнт опоруякомумаєзвуковахвиля. Доти ж,швидкістьпоширення звуку віншихсередовищахвідмінна відшвидкостіпоширення його вповітрі, але йскрізь вон >кінцева.Середовище, уякомупоширюютьсяелектромагнітніхвилі,теж ізпевнимкоефіцієнтом опору,звалосяраніше (>кількастоліть томусправдівеликі булиправі, але й їхнього не чув!) йзветьсятепер >ефіром, я - небоюся цоготерміну, хоч нехайсучасніфізики-теоретикиповісять мене напершійгілляці.

Це бувлишевідступ.Повертаючись дотеоріїблизькодії, можнасказати, що один заряд „>відчуває”діюіншого.Під годинупереміщення одного заряду А сила, щодіє наінший заряд У,вмитьзмінюєсвоєзначення.Причому, ані із самим зарядом У, ані ізоточуючим просторомнічого невідбувається.

Заідеєю Фарадея, >електричні заряди недіють одного одногобезпосередньо.Кожен зарядстворює внавколишньомупросторіелектричне полі. Поле одного зарядудіє надругий заряд йнавпаки.

>Спочаткуцяідеявиражала однулише >впевненість Фарадея унеможливостівзаємодії одноготіла наінше через порожнечу.Доказівіснування поля не було б. Такихдоказів й не можнадістати,досліджуючинерухомі заряди.Успіхприйшов послевивченняелектромагнітнихвзаємодійрухомихчастинок.Спочатку було б доведеноіснуваннязмінних учасіполів, й лише после цогозробленовисновок прореальністьелектричного полянерухомихзарядів.

>Використавши ідеї Фарадея, Максвеллтеоретичнодовів >скінченнушвидкістьпоширення упросторіелектромагнітнихвзаємодій,чимфактично показавширеальністьсвітлоносного >ефіру.

>Теж,задлявідступу скажу, що людям, котріпізнали вершкифізичних знань,здається, що смердотізнаютьдуже багато. Направду ж, їхнізнання,навіть разомвзяті,настількимізерні, що недозволяютьзрозуміти світло Божий. Від йМаксвелу неповірили.Згодомфізикивідмовились від не ті що очевидного, адоведеного факту,відкинувшиефір, яксередовище.

Проелектричне полі сказанонаступне – воно таматеріальне,існуєнезалежно від нас, від нашихуявлень пронього.Головнавластивістьелектричного поля –здатність йогодіяти наелектричні заряди ізпевною силою.

>Електричне полінерухомихзарядівназивають >електростатичним. >Вононезмінне із годиною йстворене лишеелектричними зарядами;існує впросторі,якийоточуєці заряди йнерозривно із нимипов’язане.


>Потенціалелектростатичного поля

 

>Роботабудь-якогоелектростатичного поля под годинупереміщеннязарядженоготіла ізоднієї точки віншу, як й роботаоднорідного поля, незалежить відформитраєкторії. Назамкнутійтраєкторії роботаелектростатичного полярівна нулю. Поля, котрімаютьтакувластивість,називають >потенціальними.

>Потенціальнаенергія заряду велектростатичномуполіпропорційна заряду. Це справедливо як дляоднорідних, то й длянеодноріднихполів. Отже, ставленняпотенціальноїенергії до заряду незалежить від заряду,вміщеного вполі.

Цедаєзмогу запровадитиновукількісну характеристику поля –потенціал. >Потенціаломелектростатичного поляназивають ставленняпотенціальноїенергії заряду вполі довеличини цого заряду. >Іншими словами,потенціалчисельнодорівнюєенергіїодиничного заряду вполі:

>Якщо занульовийрівеньпотенціалувзяти негативнозаряджену пластину, топотенціалоднорідного полядорівнює

де Є –напруженість поля, >d –відстань відпластини.

>Різницяпотенціалів

>Подібно допотенціальноїенергіїзначенняпотенціалу вданійточцізалежить віднульовогорівня длявідлікупотенціалу.Практичнезначеннямає не сампотенціал, а його зміну, котра незалежить відвиборунульовогорівнявідлікупотенціалу.

Заозначенням, >різницяпотенціалівміждвома точкамидорівнюєвідношенню роботи поля попереміщенню заряду ізпочаткової точки вкінцеву довеличини цого заряду, чи,інакшекажучи,чисельнодорівнюєроботі,затраченій напереміщенняодиничного позитивного заряду:

.

>Різницяпотенціалівміждвома точкамирівнаодиниці,якщо под годинупереміщення заряду одинКл ізоднієї точки віншуелектричне полівиконує роботу 1 Дж.Цюодиницюназивають вольт (У).

 

Законпостійногоструму

 

Колізарядженічастинкирухаються, тоелектричний заряд переноситися із самогоінше. Приумовіперебуваннязарядів убезладному тепловомурусі заряд не переноситися.Електричний заряд переноситися черезперерізпровідникалише тоді, колипоряд ізхаотичним рухомелектрониберуть доля вупорядкованомурусі. У цьомувипадкуговорять, що упровідникувстановився >електричнийструм. >Електричнийструмвиникає, коливпорядкованопереміщуютьсявільніелектрони вметалах чиіони велектролітах.

Занапрямструмуприймаютьнапрям руху позитивнозарядженихчастинок.Такийвибірнапрямуструму недужевдалий,оскількиздебільшогострум –це рухелектронів.Напрямокструму оббирали тоді, коли провільніелектрони вметалахнічого було невідомо.

>Малийелемент заряду, перенесень заелемент години >dtєосновноюкількісноюхарактеристикоюструму, щоназивається силоюструму:

 

.

>Якщо силаструму та йогонапрям із годиною незмінюються,тобто , тотакийструмназивають >постійним.

>Існує альтернативна думка про ті, щотакеелектромагнітнийструм (суто „>електричного”струмуструмвзагалі-то небуває,оскільки надодаток додивергентної,тобтоелектричноїскладовоїєроторна,тобтомагнітнаскладова, нехайнавіть невелика).Придивімося дорекламнихвогнів, у якізадіяно багатоелектричних ламп чисвітлодіодів. Колійдевказана реклама,спостерігачевіздається, щосвітні точки чи Літери, щоскладені ізцихточок, >рухаються (прикладомєрухомий ряд). Тедитиніще можнаякосьрозповістиказочку проіснуванняДіда Морозадесь уЛапландії,рівно як й про ті, щовказанівищевогні реальнорухаються. Аякщосерйозно, товідчуття „руху”створюєтьсяперемиканням ламп черезпевніінтервали години.Лампи чисвітлодіоди як були насвоїхмісцях, то йзалишаються. Ті жсамеявляє собою йелектромагнітнийструм,якийє не щоінше, якколивання >біполів. То непомилилася,саме >біополів, а чи не >диполів,оскількипротилежнозарядженічастинки так званогодиполя, нумайженіколи небуваютьоднаковими врозмірах.

 

Закон Ома

 

Длябудь-якогопровідникаіснуєпевна залежністьсилиструму відприкладеноїрізниціпотенціалів. Це так кликана >вольт-амперна характеристикапровідника.

>Найпростішийвиглядмаєвольт-амперна характеристикаметалевихпровідників йрозчинівелектролітів.Впершеїївстановив дляметалівнімецькийфізик >Ом ГеоргСімон.Залежністьсилиструму віднапругиназивають законом Ома: .Коефіцієнтпропорційності, що незалежить віднапруги,прийнятопозначати чи через , де R>електричнийопір, чи через >, лише у цьомуразі дана величина викличеназву >електричнапровідність.Одиниця опору вСІ –Ом, аодиницяпровідності –Сіменс (Див).

>Вищенаведенарівністьвиражає закон Ома для ділянки кола.Цей ж закон длязамкненого кола, щоміститьджерелоструму із ЕРС > тавнутрішнімопором >rмаєвигляд:

.

>Наведенідвірівності суть >інтегральна форма >запису закону Ома.Існуєще і >диференціальна форма: ,оскількискаляргустиниструмудорівнює

,

де >dS –проекція малогоелементуповерхні >dS наплощину,перпендикулярну до .


Списоквикористаноїлітератури

 

1.Б.М.Яворовский,А.А.Детлаф: Довідник із фізики для інженерів і вузів,изд.7, виправлене:М:Наука, 1977.

2.Ю.В.Гофман: Закони, формули, завдання фізики: довідник: До:, «>Наукова думка», 1977.


Схожі реферати:

Навігація