17. Elektrostatické pole Číslo a název projektu

Prezentace na téma: "17. Elektrostatické pole Číslo a název projektu"— Transkript prezentace:

1 17. Elektrostatické pole Číslo a název projektu
CZ.1.07/1.5.00/ OP: Vzdělávání pro konkurenceschopnost Zvyšování vzdělanosti pomocí e-prostoru Název a adresa školy Soukromá střední škola a jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Č. Budějovice, s.r.o., Jeronýmova 28/22, České Budějovice Kód materiálu Klíčová aktivita III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název materiálu 17. Elektrostatické pole Autor Mgr. Miroslav Dušek Tematická oblast Fyzika -Elektrostatika Anotace Vzdělávací materiál je určen pro Obchodní akademii a Ekonomické lyceum . Materiál obsahuje výklad k problematice elektrostatického pole a Coulombova zákona. Ročník 2.ročník Obchodní akademie, Ekonomické lyceum Datum tvorby září -říjen 2013 Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora

2 ELEKTROSTATICKÉ POLE

3 William Gilbert (1544 – 1603) Charles Coulomb (1736 – 1806)
Anglický lékař, první prozkoumal elektrické síly V roce 1600 vydal první vědecké dílo o elektřině a magnetismu a zavedl název elektřina Charles Coulomb (1736 – 1806) Francouzský vojenský inženýr a experimentátor, první experimentálně ověřil zákon síly mezi nabitými tělesy K tomu účelu sestrojil přístroj – tzv. TORZNÍ VÁHY Princip – dvě souhlasně nabité kuličky, zavěšené na tenkém drátku, se odpuzovaly a zkrucovaly drátek (zkrut = torze). Je-li drátek tenký, ke zkrutu stačí malá síla – nejcitlivější přístroj v mechanice ! [1]

4 Coulombův zákon připomíná Newtonův zákon gravitační
Působí pouze mezi elektricky nabitými tělesy Síla je nejen přitažlivá ale i odpudivá Zákon zachování elektrického náboje : Náboj nemůže být ani vytvořen, ani zničen, celkový elektrický náboj v izolovaném prostoru zůstává stále týž. Elektrický náboj nemůže mít libovolnou velikost : elementární náboj : 1e = 1, C Každý jiný náboj je násobkem elementárního.

5 ELEKTRICKÉ POLE Elektrické náboje vytváří v okolním prostoru silové pole, které působí na ostatní náboje Intenzita pole E – vektor působení v každém bodě pole

6 Typy elektrických polí
Radiální bodové Souhlasně nabité - heterogenní Nesouhlasně nabité - homogenní Nesouhlasně nabité - heterogenní [2]

7 Siločáry elektrického pole
Myšlené čáry, které znázorňují silové působení, polaritu a intenzitu el.pole Vycházejí vždy z kladných nábojů a vstupují do záporných Přemísťováním náboje v el.poli proti elektrickým silám konáme práci – náboj získá potenciální energii Ep Elektrický potenciál – Elektrické napětí - rozdíl potenciálů mezi dvěma body el.pole

8 Elektrické napětí U – elektrické napětí - je rovno práci, kterou vykoná elektrické pole, když přenese jednotkový kladný elektrický náboj z místa o vyšším potenciálu do místa o nižším potenciálu. Jednotka – 1V ( Volt) kde V= J/C

9 Látky v homogenním elektrostatickém poli

10 Vodiče v homogenním elektrostatickém poli
Do homogenního elst.pole můžeme vkládat dva typy látek - vodiče a izolanty: vodiče – el.náboj se rozloží po povrchu a vyruší el.pole uvnitř vodiče = stínící účinek vodiče Využití: Faradayova klec (obklopení prostoru kovovou sítí) – el.pole uvnitř sítě bude nulové – např. karosérie automobilu apod.

11 Elektrostatická indukce
[3]

12 Van de Graaffův generátor
Přístroj na generování el.napětí Princip: nabíjením dutého kovového vodiče zevnitř – přesun nábojů na povrch vodiče Lze nabít od několika kilovoltů až po miliony voltů Všechny body na povrchu mají stejný potenciál na výstupcích a hrotech – hromadění náboje – sršení, elektrické výboje Hrot může také svést náboj do země (bleskosvod) [4]

13 Izolanty v homogenním elektrostatickém poli
dielektrika ( izolanty) – náboje se nemohou volně pohybovat – molekuly jsou polarizovány Molekuly tvoří elektrické dipóly (Kladné náboje soustředěny na jednom konci a záporné na druhém) Dipóly se v el.poli natáčejí ve směru siločar Dipóly oslabují vliv elektrických nábojů na elektrodách (zvyšují kapacitu kondenzátorů) V nehomogenním poli – dipóly vtahovány do oblasti vyšší intenzity (hustějších siločar)

14 Polarizace dielektrika
[5]

15 DOC.ING.IVAN ŠTOLL,CSC. - Fyzika (pro netechnické obory SOŠ a SOU)
Použité zdroje: SVOBODA, Emanuel aj. Přehled středoškolské fyziky. 4. upravené vydání. Praha: Prometheus, s. ISBN DOC.ING.IVAN ŠTOLL,CSC. - Fyzika (pro netechnické obory SOŠ a SOU) Prometheus 2007, 260 s. ISBN učebnice s doložkou MŠMT čj.1 527/07-23 ze dne AKADEMIK VLADIMÍR HAJKO, PROF.RNDR.JURAJ DANIEL-SZABO, CSC. - Základy fyziky VEDA 1983 (Bratislava) Použité obrázky: [1] William Gilbert, Charles Coulomb - [online] [cit ]. Dostupný na [2] Tipy elektrostatických polí - [online] [cit ] . Dostupný na [3] Elst. indukce[online] [cit ]. Dostupný na [4] van deGraafův generátor[online] [cit ]. Dostupný na [5] Vojtěch Ullmann – Polarizace dielektrika - [online] [cit ]. Dostupný na