6. Elektrické pole - náboj, síla, intenzita, kapacita Název SŠ: SŠ-COPT Uherský Brod Autor: Mgr. Jordánová Marcela Název prezentace (DUMu): 6. Elektrické pole - náboj, síla, intenzita, kapacita Název sady: Fyzika pro 3. a 4. ročník středních škol – obor mechanik seřizovač a technik puškař Ročník: 3. a 4. Číslo projektu: CZ.1.07./1.5.00/34.0727 Datum vzniku: 1.6.2012 – 30.6.2013 Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak, jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

Záměrem této sady výukových materiálů s názvem Fyzika pro 3. a 4 Záměrem této sady výukových materiálů s názvem Fyzika pro 3. a 4. ročník středních škol – obor mechanik seřizovač a technik puškař je shrnout žákům vyšších ročníků technických oborů základní poznatky z fyziky. Jednotlivé DUMy (prezentace) v této sadě přiblíží postupně žákům jednotlivé fyzikální obory, se kterými se setkají v praxi i v hodinách na naší SŠ. Konkrétně tato prezentace je zaměřena na pochopení základních pojmů elektrického pole

ELEKTRICKÉ POLE Existuje v okolí elektricky nabitých těles nebo částic Jeho podstata je materiální Zdrojem jsou částice s elektrickým nábojem( např. protony, elektrony, ionty)

ELEKTRICKÝ NÁBOJ Vyjadřuje určitý stav těles Je vázán na částice, sám o sobě neexistuje Značka Q, jednotka C ( coulomb) Vzhledem k rozměrům částic se používají malé jednotky

VLASTNOSTI ELEKTRICKÉHO NÁBOJE Můžeme ho přenášet pomocí zelektrované tyče z jednoho tělesa na druhé Měří se elektrometrem Existují dva druhy : kladný a záporný Nejmenší náboj se nazývá elementární ( e=1,602 . 10 -11 C)

COULOMBŮV ZÁKON Vyjadřuje vzájemné silové působení mezi nabitými tělesy Souhlasné náboje se odpuzují, nesouhlasné se přitahují Znění zákona vyslovil fyzik Coulomb Dvě tělesa( náboje ) se přitahují nebo odpuzují stejně velkými silami ale opačného směru

ELEKTRICKÁ SÍLA Je to vektorová veličina Značka Fe, jednotka N ( newton ) Čím větší budou náboje, tím větší bude síla Čím víc budou náboje od sebe, tím menší bude síla

INTENZITA ELEKTRICKÉHO POLE Je to vektorová veličina, má stejný směr jako síla ( od + k - ) Značka E, jednotka V/m nebo N/C Vyjadřuje podíl síly Fe a náboje Q Platí vztah: E= Fe / Q

HOMOGENNÍ A RADIÁLNÍ POLE Homogenní pole je stejnorodé pole, intenzita má ve všech směrech stejnou velikost a směr Např. mezi dvěma nesouhlasně nabitými deskami Radiální pole je kolem bodových nábojů, má tvar soustředných kružnic

ELEKTRICKÉ SILOČÁRY Jsou to myšlené čáry, které určují působení elektrického pole Jejich směr je od kladného náboje k zápornému náboji Příkladem jsou zrnka krupice v oleji, které vytvoří obrazce kolem elektrod připojených ke zdroji ·

ELEKTRICKÝ POTENCIÁL Popisuje vlastnosti pole Značka φ, jednotka V (volt) Určuje podíl práce W a náboje Q Platí vztah: φ = W / Q Čím větší bude vzdálenost od kladné desky, tím menší bude potenciál ·

ELEKTRICKÉ NAPĚTÍ Značka U , jednotka V (volt) Určuje rozdíl potenciálů mezi dvěma body elektrického pole Platí vztah : U=φa – φb Jiný vztah : U= E.d E je intenzita, d je vzdálenost desek ·

KAPACITA VODIČE Je to veličina, která popisuje množství náboje mezi deskami a míru napětí mezi nimi Značka C, jednotka F (farad) Je to podíl náboje Q a napětí U Platí vztah : C= Q/U ·

KONDENZÁTORY Mají uplatnění v přístrojové technice Nejznámější jsou svitkové, keramické, elektrolytické a otočné Mají stálé hodnoty kapacit, proto se vhodně spojují, aby se zvýšily hodnoty Při paralelním zapojení se kapacity sčítají a při sériovém zapojení se sčítají napětí ·

DESKOVÝ KONDENZÁTOR Je to nejjednodušší kondenzátor Základem jsou dvě nesouhlasně vodivé desky Mezi deskami je nevodivé prostředí zvané dielektrikum Pro napětí mezi deskami platí: U= E.d ·

Kontrolní test Skupina A Popiš elektrické pole Popiš vlastnosti elektrického náboje Popiš el.sílu Popiš homogenní a radiální pole Popiš el.potenciál Popiš kapacitu vodiče

Kontrolní test Skupina B Popiš el.náboj Popiš Coulombův zákon Popiš intenzitu Popiš siločáry Popiš el.napětí Popiš kondenzátory

Seznam zdrojů pro textovou část SVOBODA, E. a kol. Přehled středoškolské fyziky. 3. vyd. Praha: Prometheus s.r.o., 2005 LEPIL, O. a kol. Fyzika pro střední školy 1.díl. 3. vyd. Praha: Prometheus s.r.o., 1995