Электрическое поле. Напряженность, потенциал, разность потенциалов. Графическое изображение электрических полей
Электрическое полеесть форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрическими зарядами Напряженность электрического поля (Е)в некоторой точке пространства - силовая характеристика электрического поля,численно равная отношению силе, действующей на единичный точечный заряд к величине этого заряда: Е = F/q, [вольт на метр (В/м)]. Сила, действующая на заряженную частицу в электрическом поле: F = Eq Напряженность поля, созданного точечным зарядом Q на расстоянии r от него : . Потенциал (ϕ) точки электрического поля - энергетическая характеристика электрического поля, численно равная работе, совершаемой силами поля, по перемещению единичного заряда из данной точки в некоторую точку отсчета О: φ = А/q, [В (вольт)]. Потенциал электрического поля точечного заряда Q в точке, удаленной от него на расстояние r: φ = Работа, совершаемая силами электрического поля при переходе заряда q из одной точки в другую: А = q φ = qU Разность потенциалов (напряжение) между двумя точками: Связь между напряженностью и разностью потенциалов в однородном поле: , гдеd - расстояние вдоль силовой линии между точками с потенциалами . Силовая линия - линия, касательные к которой совпадают с направлением вектора напряженности в соответствующих точках. Эквипотенциальная поверхность- поверхность, все точки которой имеют одинаковый потенциал. Проводники- вещества, в которых имеются свободные заряды (металлы, растворы электролитов и плазма). Проводник в электростатическом поле - напряженность поля внутри проводника равна нулю. Диэлектрик в электростатическом поле - напряженность поля внутри диэлектрика уменьшается: Е = . Диэлектрическая проницаемость вещества - безразмерная величина, показывающая, во сколько раз это вещество ослабляет электрическое поле: ε = (для вакуума ε = 1) Электрический ток - упорядоченное движение свободных зарядов в веществе. За направление тока принимается направление движения положительных зарядов. Сила тока - скалярная величина, она показывает, какой заряд проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени (1с): , [А (ампер)]. Плотность тока - отношение силы тока к площади сечения проводника: . Закон Ома - связь между силой тока и напряжением: , где R - сопротивление участка цепи [Ом] . Сопротивление цилиндрического проводника: , где ℓ - длина, S - площадь поперечного сечения, ρ - удельное сопротивление материала. Количество теплоты, выделившейся в проводнике за время t: , [Дж (джоуль)] Тепловая мощность тока: , [Вт (ватт)] Удельная тепловая мощность тока- количество теплоты, выделяющейся в единице объема проводника за единицу времени. Вычисление удельной тепловой мощности: Магнитное поле - форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие движущихся электрических зарядов. В макромире магнитное поле создают проводники с током и постоянные магниты. Магнитная индукция (В) - характеристика магнитного поля; единица измерения тесла (Тл). Закон Ампера– сила, действующая на прямолинейный участок проводника с током: , где - сила тока, - длина проводника, α - угол между направлением тока и вектором В. Вектор силы перпендикулярен как направлению В, так и проводнику с током. Сила Лоренца - сила, действующая на движущийся в магнитном поле заряд : , где q - величина заряда, ʋ - его скорость, α - угол между направлением ʋ и В. Сила Лоренца перпендикулярна вектору магнитной индукцииВ и вектору скорости заряда ʋ. Магнитная проницаемость вещества (μ) - безразмерная величина. Она показывает, во сколько раз индукция магнитного поля в веществе изменяется от индукции магнитного поля в вакууме. В = μ , (для вакуума μ = 1) Диамагнетики - μ < 1, намагниченность не сохраняется. Парамагнетики - μ > 1, намагниченность не сохраняется. Ферромагнетики- μ >> 1, намагниченность сохраняется. Магнитный поток: Ф=ВScosα, [Вб (вебер)]. Закон Фарадея. Э.д.с. электромагнитной индукции: , Е - э.д.с., dФ - изменение магнитного потока, dt - время изменения. Э.д.с. самоиндукции: , где L - индуктивность контура, dI - изменение силы тока, dt - время изменения. Емкость конденсатора: С=q/U, [Ф (фарад)] q - заряд конденсатора, U - напряжение между пластинами. Емкость плоского конденсатора: , Индуктивность катушки: , [Гн (генри)] Энергия заряженного конденсатора: , где С - емкость, U - напряжение, q- заряд. Энергия катушки индуктивности: , где L - индуктивность, I - сила тока.
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1000)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |