Основные понятия электродинамики

РЕМОНТ
Электродинамика – наука о взаимодействиях между заряженными частицами, осуществляемых посредством электромагнитного поля

РЕМОНТ
Основные понятия: электрический заряд и электромагнитное поле

РЕМОНТ
Электрический заряд
- физическая величина, определяющая интенсивность электромагнитных взаимодействий
Процесс сообщения телу электрического
заряда называется электризацией.
Часто он происходит при трении тел друг о друга.
Например, если потереть эбонитовую палочку о
шерсть, то и она, и шерсть приобретут
электрические заряды (эбонитовая палочка
зарядится отрицательно, а шерсть – положительно).
Если расчесывать волосы, то расческа заряжается отрицательно, а волосы – положительно

РЕМОНТ
Свойства электрического заряда
Заряды существуют двух видов «+» и «-» и не существуют без частиц. В природе отрицательных зарядов столько же, сколько положительных. Возникновение заряженных тел обусловлено не рождением зарядов, а их перераспределением.
Одноименные заряды отталкиваются, разноименные притягиваются.
Единица измерения - Кулон
Элементарный заряд е=1,6∙10-19Кл.
Больший заряд кратен элементарному q=nе.
В замкнутой системе сумма зарядов сохраняется (закон сохранения заряда)

РЕМОНТ
Закон взаимодействия неподвижных зарядов,1785 г.
Закон Кулона
Кулон измерял силы притяжения и отталкивания заряженных шариков с помощью крутильных весов.
В опытах Кулона измерялось взаимодействие между шариками, размеры которых много меньше расстояния между ними. Такие заряженные тела принято называть точечными зарядами.

РЕМОНТ
Для определения зависимости силы от величин зарядов Кулон сделал следующее: заряжал один из шариков, а затем соединял его со вторым, незаряженным. Заряд равномерно распределялся между шариками, т.е. уменьшался в 2 раза. Таким образом, Кулон мог наблюдать, насколько меняется сила взаимодействия при уменьшении заряда

РЕМОНТ
Силы взаимодействия
неподвижных точечных зарядов
прямо пропорциональны произведению модулей зарядов и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними:
Закон Кулона

РЕМОНТ
Закон Кулона применим только для точечных покоящихся зарядов, а также заряженных шариков, сфер.
Взаимодействие неподвижных электрических зарядов называют электростатическим или
кулоновским взаимодействием.
Раздел электродинамики, изучающий кулоновское взаимодействие, называют электростатикой

РЕМОНТ
Электромагнитное поле
Длительное время представления об электрическом и магнитном поле не связывались между собой. Практические эксперименты подтверждали, что каждое из них имеет свои особенные свойства. Исследования Фарадея и Максвелла показали, что существует электромагнитное поле, которое может проявлять себя как электрическое или магнитное.

РЕМОНТ
Идеи Майкла Фарадея
Электрические заряды не действуют друг на друга непосредственно.
Каждый из них создает в окружающем пространстве электрическое поле. Поле одного заряда действует на другой заряд, и наоборот.

РЕМОНТ
Электрическое поле – это особая форма материи, которая создается покоящимися зарядами и определяется действием на другие заряды

РЕМОНТ
Силовые характеристики электрического поля

РЕМОНТ
Пусть электрическое поле создается положительным зарядом +q0, и в это поле помещается точечный положительный заряд +q (пробный) .
Согласно закону Кулона, на пробный заряд будет действовать сила со стороны заряда, создающего электрическое поле.
Величина, характеризующая отношение этой силы к величине пробного заряда называется
напряженностью.
Е = Fэ/q (н/к)
Напряженность – векторная величина, показывающая, с какой силой электрическое поле действует на помещенный в него заряд

РЕМОНТ
Электрическое поле можно изобразить графически с помощью силовых линий, которые также называют линиями напряженности.
Особенности:
силовые линии не пресекаются,
силовые линии не замкнуты: начинаются на положительных зарядах и
заканчиваются на
отрицательных

РЕМОНТ
Электрическое поле действует на помещенный в него заряд с силой:
Fэ = qE
Под действием силы заряд перемещается => электрическое поле совершает работу.
Даже, если заряда в поле нет, то потенциально эта работа все равно может быть совершена, как только он там окажется. =>Электрическое поле носит потенциальный характер

РЕМОНТ

РЕМОНТ
Электрическое напряжение U– физическая величина, которая равна работе электрического поля по перемещению единичного заряда из одной точки в другую.
U = φ2-φ1
Единица измерения: вольт
Ток всегда течет от большего потенциала
к меньшему. Если потенциалы двух точек
одинаковые и между ними есть какой-либо
элемент, то ток между ними протекать не будет.

РЕМОНТ
Характеристика постоянного электрического поля

РЕМОНТ
Магнитное поле
первые термин «магнитное поле» ввел в 1845 году М. Фарадей

РЕМОНТ
Материально, т. е. существует независимо от наших знаний о нем;
может быть создано магнитом.
распространяется в пространстве с конечной скоростью, равной скорости света в вакууме

РЕМОНТ
Вокруг движущихся электрических зарядов или вокруг проводника с током существует магнитное поле

РЕМОНТ
Магнитное поле - форма существования материи, окружающей движущиеся электрические заряды (проводники с током) и постоянные магниты

РЕМОНТ
При наличии в проводниках разнонаправленных токов – проводники отталкиваются друг от друга. Если токи имеют одинаковое направление, то проводники притягиваются.

РЕМОНТ
Характеристика магнитного поля - вектор магнитной индукции В - отношение магнитной силы, действующей перпендикулярно на движущийся пробный заряд, к произведению модуля этого заряда на скорость:
В = Fм/qv (Тс)

РЕМОНТ
Силу, с которой магнитное поле действует на движущуюся заряженную частицу, называют силой Лоренца:
Fлор = В q v sinα

РЕМОНТ
Так как сила Лоренца всегда направлена перпендикулярно вектору скорости летящей частицы, то она не изменяет величину скорости, а изменяет лишь направление движения частиц.
Действие этой силы не приводит к изменению энергии заряженной частицы, т.е. эта сила не совершает работы.

РЕМОНТ
Магнитное поле изображают в виде силовых линий или линий магнитной индукции.
Свойства магнитных линий:
непрерывны;
замкнуты; то есть магнитное поле - вихревое поле.
имеют направление, связанное с направлением тока.

РЕМОНТ
Характеристика постоянных электрического и магнитного полей

РЕМОНТ