Закон Кулона. Границы применимости закона

• 1 слайд

  Закон Кулона. Границы применимости закона.
  Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  

• 2 слайд

  преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  

• 3 слайд

  Способы электризации
  
  Соприкосновение (трение).
  Электростатическая индукция - перераспределение зарядов в хорошо проводящих металлах при действии внешнего электрического поля . При этом на противоположных сторонах проводящего тела появляются противоположные наведённые (индуцированные) заряды.
  Облучение.
  3
  Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  Электризация-явление приобретения телом электрического заряда
  
  

• 4 слайд

  Применение электризации
  Электризация при облучении используется, например, в ксероксе.
  Дактилоскопические отпечатки, полученные с помощью явления электризации…
  4
  Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  

• 5 слайд

  Электрический заряд-источник электромагнитного поля . Связанный с материальным носителем. Характеристика элементарной частицы, определяющей ее электромагнитное взаимодействие.
  Существуют заряды двух видов:
  
  Положительный образуется на стеклянной палочке натираемой о шелк
  
  Отрицательный образуется на эбонитовой палочке натираемой о мех
  
  
  
  5
  Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  Свойства зарядов:
  В природе существуют + и – заряды;
  Заряды взаимодействуют друг с другом
  Присуще свойство дискретности, состоящее в том, что величины зарядов не могут принимать любые произвольные значения, а могут иметь лишь значения кратные наименьшему в природе заряду-заряду электрона.
  
  

• 6 слайд

  Элементарный заряд
  электрон –носитель наименьшего (элементарного) отрицательного заряда:
  q e =-1,6·10 -19 Кл.
  
  Слово «электрон»-греческое слово , обозначает «янтарь»
  
  Почему янтарь?
  
  Свойство янтаря было открыто дочерью Фалеса из Милета.
  Янтарное веретено белокурой, это красивая древняя сказка.
  Теплый камень удивительной красоты обладал одним из необычных, располагающих к филосовским размышлениям свойством -притягивать к себе предметы.
  
  
  6
  Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  протон - носитель элементарного положительного заряда:
  q p=+1,6·10 -19 Кл.
  

• 7 слайд

  Квантование заряда
  Электрический заряд имеет дискретную природу т.е заряд любого тела кратен заряду электрона:
  Q = N·qe
  N- целое число.
  
  7
  Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  

• 8 слайд

  Янтарь и предметы из янтаря
  Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  8
  

• 9 слайд

  Взаимодействие зарядов
  Если заряды имеют одинаковые знаки, то они взаимно отталкиваются.
  
  
  
  Если противоположные - взаимно притягиваются.
  
  
  9
  F
  F
  F
  F
  F
  F
  F
  F
  Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  

• 10 слайд

  Взаимодействие системы зарядов
  10
  Силы взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами направлены вдоль прямой, соединяющей эти заряды.
  Где  q1 и q2 - заряды; r - расстояние между зарядами; k - коэффициент пропорциональности, равный силе взаимодействия единичных зарядов на расстоянии, равном единице длины ( 1 МЕТР)
  Взаимодействие неподвижных заряженных тел называется электростатическим (кулоновским) взаимодействием.
  Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  

• 11 слайд

  Закон сохранения заряда
  В замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остается неизменной
  q1+q2+q3+…+qn=const.
  11
  -3q
  -q
  -q
  +q
  Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  

• 12 слайд

  Шарль Огюстен Кулон
  
  1763-1806 гг.
  Французский физик, военный инженер.
  В 1785 г. изобрел прибор, с помощью которого установил законы электрического и магнитного взаимодействий.
  12
  Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  

• 13 слайд

  Закон
  Кулона
  
  Сила взаимодействия
  двух точечных электрических зарядов, прямо пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и направлена вдоль прямой, соединяющей заряды.
  13
  Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  

• 14 слайд

  14
  Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  

• 15 слайд

  15
  
  1. точечность зарядов — то есть расстояние между заряженными телами много больше их размеров.
  2. неподвижность зарядов ( иначе уже надо учитывать дополнительные эффекты: - возникающее магнитное поле движущегося заряда и соответствующую ему дополнительную силу Лоренца, действующую на другой движущийся заряд)
  3. если заряды нельзя назвать точечными, то разбить на точечные и рассмотреть взаимодействие этих участков как точечные
  Границы применимости закона:
  Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  

• 16 слайд

  Силы взаимодействия нескольких зарядов
  16
  Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  

• 17 слайд

  Два одинаковых положительных заряда, находящихся на расстоянии 10 мм в вакууме отталкиваются с силой 0,72мН. Как велик заряд?
  17
  Дано:
  k=9·109
  F=0,72·10-3 Н
  r=10 ·10-3 м
  q1= q2= q
  
  Найти:
  q=?
  Решение:
  Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  

• 18 слайд

  преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  

• 19 слайд

  преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  

• 20 слайд

  преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  Когда электризация вредна
  
  - при трении о воздух самолет электризуется, поэтому после посадки к нему нельзя сразу же приставлять металлический трап: может возникнуть разряд, который вызовет пожар. Сначала самолет разряжают, для чего опускают на землю металлический трос, соединенный с обшивкой самолета и заряд уходит в землю;
  электризация происходит в любом технологическом процессе, где имеется взаимодействие движущихся тел, которые состоят из непроводящих материалов. Накопление большого заряда приводит к проскакиванию искры между разноименно заряженными телами. А искра может привести к пожару;
  на целлюлозно-бумажных комбинатах быстро движущаяся лента электризуется при трении о валки;
  при изготовлении прорезиненной ткани специальная машина смазывает клеем тканевые материалы, которые электризуются при трении о валки;
  кожаные и прорезиненные ремни, наэлектризовавшись на вращающихся шкивах, могут стать источником искрового разряда;
  проскочившая от наэлектризованного тела искра может вызвать взрыв и пожар;
  
  Вывод: чтобы нейтрализовать вредное действие статического электричества, на производстве заземляют станки и машины, увлажняют воздух
  

• 21 слайд

  преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  В зависимости от концентрации свободных зарядов тела(материалы)
  делятся на :
  
  Проводники — тела, в которых электрический заряд может перемещаться по всему его объему. Проводники делятся на две группы:
  1)проводники первого рода (металлы) — перенос в них зарядов (свободных электронов) не сопровождается химическими превращениями;
  2)проводники второго рода (например, расплавленные соли, растворы кислот) — перенос в них зарядов (положительных и отрицательных ионов) ведет к химическим изменениям.
   
  2. Диэлектрики (например, стекло, пластмассы) — тела, в которых практически отсутствуют свободные заряды. 
  
  3. Полупроводники (например, германий, кремний) занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Указанное деление тел является весьма усло­вным, однако большое различие в них концентраций свободных зарядов обусловливает огромные качественные различия в их поведении и оправдывает поэтому деление тел на проводники, диэлектрики и полупроводники.
  

• 22 слайд

  преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
  Проводники и диэлектрики в электростатическом поле