Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

11 7.Elektrostatika 7.1Elektrický náboj 7.2Coulombův zákon 7.3Elektrostatické pole ve vakuu Potenciál, napětí, elektrický dipól 7.4 Elektrické pole v dielektrikum.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "11 7.Elektrostatika 7.1Elektrický náboj 7.2Coulombův zákon 7.3Elektrostatické pole ve vakuu Potenciál, napětí, elektrický dipól 7.4 Elektrické pole v dielektrikum."— Transkript prezentace:

1 11 7.Elektrostatika 7.1Elektrický náboj 7.2Coulombův zákon 7.3Elektrostatické pole ve vakuu Potenciál, napětí, elektrický dipól 7.4 Elektrické pole v dielektrikum Polarizace, kondenzátory Fyzika I-2015, přednáška 10

2 časově neproměnné elektrické pole 7.1. Bodový náboj elektrický náboj q, Q spojený s nositelem dvojího druhu > 0, < 0 vlastnost subatomárních částic jedn. náboje: C (coulomb) zákon zachování, invariantnost, kvantování nabitá, nenabitá tělesa, polarizovaná tělesa bodový náboj – aproximace, kdy není důležité rozložení náboje v tělese: těleso, jehož rozměry jsou zanedbatelné a které nese náboj 2 7. Elektrostatika │ Q │= n e, e = 1, C n … celé číslo Fyzika I-2015, přednáška 10

3 3 - poloh. vektor náboje Q 2 vzhledem ke Q 1 je konst. úměrnosti Fyzika I-2015, přednáška 10 formulován pro bodové náboje

4 4 soustava více nábojů – síly se vektorově sčítají Př. n nábojů Q 1, Q 2, …, Q n působí na náboj Q 0 Fyzika I-2015, přednáška 10

5 5 7.3.Intenzita elektrostatického pole elektrostatické pole - silové pole v okolí nábojů silové působení na jiné náboje, např. na náboj Q 0 : Intenzita el. pole: Def. a) Pole bodového náboje číselně rovna síle působící na jednotkový náboj Q 0 – „testovací náboj“, nevytváří pole jednotka: N/C, V/m intenzita pole bod. náboje Q Fyzika I-2015, přednáška 10

6 6 b) Intenzita pole soustavy bodových nábojů: Fyzika I-2015, přednáška 10

7 7 Pole elektrického dipólu elektrický dipól – tvořen dvěma bod. náboji + Q a – Q, které jsou v konstantní vzdálenosti l elektrický dipólový moment vektor, směr od – Q k + Q Q1Q1 Q2Q2 │ Q 1 │ = │ Q 2 │ pro

8 8 c) Pole spojitě rozložených nábojů aproximace spojitě rozložených nábojů (na křivce, v ploše, v prostoru) např. nabitá deska: plošná hustota náboje  Fyzika I-2015, přednáška 10

9 Homogenní elektrostatické pole intenzita všude stejnou velikost a stejný směr pole v okolí rozlehlé desky („nekonečné“) nabité s plošnou hustotou  [C/m 2 ] odhad: >0>0 dvě rovnoběž. rozlehlé desky vzdálené d nabité s plošnou hustotou +  a  –  <0<0 mezi rozlehlými deskami – homogenní pole 

10 10 Potenciál, napětí práce sil elektrostatického pole o intenzitě E při přenesení náboje Q elektrické pole je konzervativní – lze zavést potenciální energii potenciál V – potenciální energie vztažena na jednot. náboj napětí U AB – rozdíl potenciálů jedn. V (volt) jedn. intenzity Vm -1

11 11 a)potenciál pole bodového náboje -tabule -potenciál pole bodového náboje Q : b) potenciál soustavy bod. nábojů potenciální energie soustavy bod. náb.

12 12 d x

13 13 Elektrický dipól v homogenním poli Cíl: pohybový stav el. dipólu o dipólovém momentu p výsledná síla → není translační pohyb jen rotační: moment síly tabule potenciální energie Fyzika I-2015, přednáška 10

14 14 Elektrický dipól v homogenním poli významné polohy dipólu v homogenní poli el. dipól se snaží natočit do stavu stabilní rovnováhy 14 Fyzika I-2015, přednáška 10

15 Elektrostatické pole v látkách vodič – těleso nebo prostředí s volně pohyblivými náboji dielektrikum (izolátor) – není vodič ani vakuum nepolární je-li E = 0 Vm -1, p (molekuly) = 0 je-li E ≠ 0 Vm -1, p (molekuly) ≠ 0 polární p (molekuly) ≠0 pol. molekuly: p~ Cm vedl. jedn. v chemii (debye): 1D=3, Cm bez vnějšího pole je objem dielektrika nepolarizován (dipóly - molekuly polárního diel. náhodně orientovány díky tepl. pohybu) ve vnějším elektrickém poli se dielektrikum polarizuje Fyzika I-2015, přednáška 10

16 16 Fyzika I-2015, přednáška 10

17 Elektrostatické pole vodičů uvnitř vodičů jsou nosiče elektrických nábojů volně pohyblivé, lze na ně přivést náboj, jsou-li ze všech stran izolované Př. kovy, roztoky elektrolytů, ionizované plyny V elektrostatice – náboj se nepohybuje, je dosaženo rovnováhy Tvrzení: uvnitř nab. vod. musí být E = 0 (jestliže není splněno – pohyb = spor) Důsledek: a) uvnitř vodiče neexistují makroskopické náboje b) náboj v nabitém vodiči na povrchu Intenzita na povrchu vodiče: Vektor intenzity elektrostat. pole je kolmý k povrchu vodiče, povrch vod. je ekvipotenciální plochou 17 obecný směr - pohyb v povrchu = spor → 17 Fyzika I-2015, přednáška 10

18 Kondenzátor dva vodiče nabité náboji +Q a –Q mezi nimiž je napětí U Def. kapacity kondenzátoru jed. F (farad) kapacita deskového kondenzátoru: ~ S ~ 1/ d ~  r kapacita vakuového kondenzátoru: kondenzátor s dielektrikem C =  r C 0 řazení kondenzátorů ososériové opoparalelní S … plocha každé z desek,  … plošná hustota náboje, d …vzdál. desek, náboj na deskách + Q, - Q tabule 18

19 19 Energie elektrostatického pole odvodíme pro případ pole mezi deskami kondenzátoru o kapacitě C tabule objemová hustota energie w tabule platí obecně pro hustotu energie elektrického pole o intenzitě E 19 Fyzika I-2015, přednáška 10

20 20 8 Stejnosměrné obvody 20 Fyzika I-2015, přednáška 10

21 21 8. Stejnosměrné obvody 8.1 Elektrický proud elektrodynamika a) Makroskopický popis elektrický proud – uspořádaný pohyb elektrických nábojů, značíme i (t), I Def: el. proud je číselně náboj prošlý průřezem vodiče za jednotku času jedn. proudu A (ampér) jedn. náboje C=A s konvenčně směr proudu ≡ směr pohybu kladných nábojů Fyzika I-2015, přednáška 10

22 22 tok proudové hustoty průřezem vodiče je elektrický proud Fyzika I-2015, přednáška 10

23 23 Fyzika I-2015, přednáška 10

24 8.2 Ohmův zákon vztah mezi proudem a jeho příčinou Ohmův zákon v int. tvaru tabule odpor [ R ] =  (ohm) = V/A, [  ] =  m voltampérová charakteristika Ohm. z. v uvedeném tvaru jen pro I = konst, ne ve stříd. obv. 24 Fyzika I-2015, přednáška 10

25 25 Fyzika I-2015, přednáška 10


Stáhnout ppt "11 7.Elektrostatika 7.1Elektrický náboj 7.2Coulombův zákon 7.3Elektrostatické pole ve vakuu Potenciál, napětí, elektrický dipól 7.4 Elektrické pole v dielektrikum."

Podobné prezentace


Reklamy Google