ELEKTŘINA A MAGNETISMUS 1. část Elektrické pole

Prezentace na téma: "ELEKTŘINA A MAGNETISMUS 1. část Elektrické pole"— Transkript prezentace:

1 ELEKTŘINA A MAGNETISMUS 1. část Elektrické pole

2 a silové působení mezi elektrickými náboji
téma: Coulombův zákon a silové působení mezi elektrickými náboji

3 Zkušenost člověka s elektrickými jevy
Elektrické jevy jsou součástí přírody Elektrování těles  hřeben ve vlasech  fleace, srst …

4 Elektrování těles Tělesa jsou tvořena látkou – molekulami z atomů.
Atomy jsou tvořeny kladně nabitým jádrem a záporně nabitými elektrony. Jádro a elektrony se přitahují elektrickou silou. Pozn. Elektrony jsou v některých látkách i volné.

5 Elektrony z jednoho tělesa lze přemístit na jiné těleso (třeba při česání vlasů)
Jedno těleso získá přebytek elektronů - nabíjí se záporným elektrickým nábojem. Druhému tělesu ubyde elektronů - nabíjí se nábojem kladným.

6 Elektrická síla Elektrovaná tělesa - mají elektrický náboj
a působí na sebe silou. Je to elektrická síla: Fe [N] Projevuje se jako přitažlivá nebo odpudivá síla podle znaménka získaných nábojů:

7 Elektrický náboj a jeho vlastnosti
Elektrický náboj je veličina: Q [C] s jednotkou coulomb [kulomb]. Elektrický náboj je míra schopnosti tělesa působit elektrickou silou Fe. Elektrický náboj může těleso získat: 1. třením o jiné těleso 2. dotykem s jiným elektrovaným tělesem (náboj lze tělesu předat) Náboj se dá měřit - elektrometrem.

8 Charles-Augustin de Coulomb francouzský fyzik, 1736 - 1806

9 Funkce elektrometru Kladně elektrované těleso (tyč) předává část svého náboje tyčince a ručičce elektrometru. Ty se od sebe odpuzují v důsledku stejného znaménka náboje. Vychýlení ručičky se změří na stupnici.

10 Elektrický náboj a jeho vlastnosti
Celkový náboj Q je vždy násobkem velikosti tzv. elementárního náboje. Co je to elementární náboj? Je to náboj protonu / elektronu. Elementární náboj má velikost e  1, C Elektrický náboj elektronu je –e. Elektrický náboj protonu je +e.

11 1 nC = 10-9 C nanocoulomb 1 C = 10-6 C mikrocoulomb

12 Zákon zachování elektrického náboje
Elektrický náboj nelze vytvořit ani zničit, lze jej jen přemístit. Proč? Protože náboj tělesa je součtem elementárních nábojů elektricky nabitých protonů/elektronů.

13 Coulombův zákon Velikost elektrické síly, kterou na sebe působí dva bodové náboje, je přímo úměrná absolutní hodnotě součinu jejich velikostí a nepřímo úměrná druhé mocnině jejich vzdálenosti: Náboje stejného znaménka se odpuzují. Náboje opačného znaménka se přitahují.

14 Látková prostředí elektrickou sílu různou měrou tlumí.
Konstanta úměrnosti k závisí na prostředí, ve kterém se náboje nacházejí. Pro vakuum má hodnotu: k = 8, N . m 2. C -2 k  N . m 2. C -2 V ostatních prostředích je konstanta úměrnosti menší. Elektrická síla je v nich tedy menší než ve vakuu. Látková prostředí elektrickou sílu různou měrou tlumí.

15 Bližší význam konstanty úměrnosti
Srovnej vztahy: 0 je tzv. permitivita vakua: 0=8, C2.N-1.m-2 r je tzv. relativní permitivita daného prostředí (vzduchu, vody apod.): pro vakuum je r = 1 jinde je vždy r  1