Электростатика
· Существуют два вида электрических зарядов: положительные и отрицательные
· Разноименные заряды притягиваются, одноименные – отталкиваются
Рис.1 «Взаимодействие зарядов»
Электризация – явление приобретения телами электрического заряда
Наэлектризовать тело можно двумя способами:
1. Трением
2. Влиянием, помещая тело электрическое поле
Единица измерения электрического заряда q - Кулон.
[q] = Кл
Заряд передаётся от одного тела к другому дискретно, т.е. по частям.Минимальный заряд, который можно передать (наименьший заряд, существующий в природе) – заряд электрона.
e = 1,16 * 10-19Кл - электрон – частица, входящая в состав атома.
Рис.2 «Модель атома»
Закон сохранения электрического заряда
Алгебраическая сумма электрических зарядов до и после электризации остаётся постоянной
Вещества по свойству проводить электрический ток:
· Проводники - все металлы, электролиты (щелочи и кислоты), ионизированные газы. В металлах проводимость обусловлена наличием большого количества (концентрацией порядка 1028 м–3) свободных электронов.Эти электроны называются электронами проводимости.
· Полупроводники – кремний, германий
· Диэлектрики – стекло, резина, воздух, H20
При электризации влиянием в проводниках происходит перераспределение зарядов.
Сила тока
- Скалярная физическая величина, равная отношению зарядаq, прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени d t, в течение которого шёл ток.
Электрическое напряжение
- РаботаА электрического поля (включающего сторонние поля), совершаемая при переносе единичного пробного электрического зарядаq из точки A в точку B
Электрическое сопротивление
Сопротивление проводника зависит от его геометрических размеров (длины ℓ и площади поперечного сечения S) и удельного электрического сопротивления ρ
Закон Ома для участка цепи
Сила токаI в участке цепи прямо пропорциональна напряжению U и обратно пропорциональна электрическому сопротивлениюR данного участка цепи
Закон Ленца-Джоуля
Энергия, выделяемая проводником за некоторый промежуток времени, определяется по закону Ленца-Джоуля:
Мощность тока:
Магнитные явления
Источником магнитного поля может служить постоянный магнит или электромагнит (проводник с током). Магнитное поле характеризуется вектором магнитной индукцииB. Линии магнитного поля постоянного магнита замкнуты, исходят из северного полюса к южному. Направление вектора магнитной индукции определяется по касательной к линии магнитного поля. А величина магнитного поля определяется по плотности линий.
Единица измерения магнитного поля - Тесла
[B] = Тл = Тесла
Рис.3 «Магнитное поле постоянного магнита»
Магнитное поле, создаваемое проводником с током
Направление магнитного поля проводника определяется по правилу правой руки (или правого винта)
Правило правой руки: Если обхватить проводник правой рукой так, чтобы оттопыренный большой палец указывал направление тока, то остальные пальцы покажут направление огибающих проводник линий магнитной индукции поля, создаваемого этим током, а значит и направление вектора магнитной индукции, направленного везде по касательной к этим линиям.
Для соленоида (катушки) оно формулируется так: Если обхватить соленоид ладонью правой руки так, чтобы четыре пальца были направлены вдоль тока в витках, то отставленный большой палец покажет направление линий магнитного поля внутри соленоида.
Сила Ампера
Сила Ампера – сила, действующая на проводник тока, находящийся в магнитном поле.
Если магнитное поле перпендикулярно проводнику с током, то справедливо:
где B – магнитное поле, F – сила, действующая на проводник с током (сила Ампера), I –ток в проводнике, ℓ–длина проводника
Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки: Если расположить ладонь левой руки так, чтобы линии индукции магнитного поля входили во внутреннюю сторону ладони, перпендикулярно к ней, а четыре пальца направлены по току, то отставленный на 90° большой палец укажет направление силы, действующей на проводник.
