vlastnost elementárních částic

Prezentace na téma: "vlastnost elementárních částic"— Transkript prezentace:

1 vlastnost elementárních částic
Benjamin Franklin sklo třeme hedvábím – ztratí nepatrnou část záporného náboje (= nabije se kladně) ebonit třeme kožešinou – získá nepatrný přebytek záporného náboje

2

3 (izolátory, dielektrika)
Každý z obou konců měděné tyče může být přitahován záporně nabitým ebonitem (i kladně nabitým sklem) – uvnitř vodiče se mohou pohybovat náboje (v kovu jenom vodivostní elektrony) (Proč jejich pohyb rychle ustane? - otázka 16 kap. 22 str. 589) „indukovaný náboj“

4 1775 směr síly: velikost síly: analogie jednotky Q [C]
(permitivita vakua) analogie

5 Princip superpozice Jaká síla působí na náboj Q1?

6 d

7 Pozn: Žádná elektrostatická soustava nábojů se neudrží ve stabilní rovnováze pouze elektrickými silami.

8 Důsledek princip superpozice – slupkové teorémy
Dokážeme později. Srovnej s otázkou 1 kap. 22 (str. 588)

9 Náboj může nabývat pouze diskrétních (nespojitých) hodnot
elementární náboj J.J. Thomson (1897)

10

11 Vše drží pohromadě díky elektrostatické interakci
Cu C, Ge

12 Pole 1 náboj pole náboj ? + + Pole 2

13 definice síla působící v daném místě na bodový jednotkový náboj
jak jej popíšeme? definice síla působící v daném místě na bodový jednotkový náboj

14

15

16 Příklad: elektrické pole rovnoměrně nabité koule
použijeme 1. slupkový teorém

17 začínají buď na kladných nábojích nebo v nekonečnu a končí buď na záporných nábojích nebo v nekonečnu udávají směr E (tečný) a velikost E (úměrná počtu siločar, protínajících jednotkovou plochu vedenou kolmo na směr siločar)

18 Příklad: elektrické pole rovnoměrně nabité nekonečné roviny
použijeme princip superpozice homogenní pole

19 Příklady: elektrické pole dvou stejně velkých bodových nábojů
použijeme princip superpozice + + - +

20

21 nebo vektorově: „Coulombův“ zákon

22 Elektrické pole soustavy nábojů
Opět platí princip superpozice i slupkové teorémy

23

24 na jeho ose

25 - úloha 23/25 Obecně pole dipólu klesá jako

26 Postup při výpočtu elektrického pole vytvořeného spojitě rozloženým nábojem
„Coulombův“ zákon Princip superpozice dQ Často lze využít symetrie problému – integrace se výrazně zjednoduší

27 Přímé nabité vlákno dQ podobně úlohy 23/33,34,35

28

29

30

31

32

33

34 (homogenním)

35 Mikrovlnná trouba rezonanční frekvence molekul vody = frekvence mikrovln = 2,45 GHz

36 Q skalární součin celkový náboj obklopený plochou
element plochy orientovaný vně plošný integrál přes uzavřenou plochu („Gaussovu plochu“)

37 Poznámka 1: Poznámka 2: Poznámka 3: L
objem vody, který proteče plochou ΔS za jednotku času Poznámka 2: Poznámka 3:

38

39

40 Důkaz:

41

42

43 Pokud má rozložení náboje silnou symetrii (válcová, kulová, rovinná) lze snadno určit E.
Postup: Využijeme symetrie a určíme směr E a plochy na kterých je |E|=konst. Vhodně zvolíme Gaussovu plochu Použijeme Gaussův zákon

44

45 nevodivá

46 vodivá deska dvě vodivé desky

47 Kulová slupka

48 Pozn.: Tím je dokázán slupkový teorém.

49 r E

50 r E

51

52