Главное свойство любого электрического поля

Помогите, пожалуйста, с физикой 2. Главное свойство любого электрического поля:
1) невидимость
2) действие на электрический заряд
3) действие на тела
4) соединяет заряды

3. Как изменится сила взаимодействия двух точечных зарядов при уменьшении расстояния между ними в 3 раза:
1) увеличится в 3 раза
2) уменьшится в 3 раза
3) увеличится в 9 раз
4) уменьшится в 9 раз

5. Отношение работы поля при перемещении заряда из начальной точки в конечную к величине этого заряда называется:
1) напряжением
2) энергией
3) силой поля
4) напряжённостью

6. Электроёмкость измеряется в:
1) Вольтах
2) Фаралаз
3) Джоулях
4) Кулонах

7. При перемещении электрического заряда q между точками с разностью потенциалов 8В силы, действующие на заряд со стороны электрического поля, совершили работу 16 Дж. Чему равен заряд q?
1) 0,5 Кл
2) 2 Кл
3) 4 Кл
4) 0,2 Кл

8. Энергия конденсатора ёмкостью 8 пФ и напряжением между обкладками 1000 В равна
1) 8*10^6
2) 4*10^6
3) 4*10^-6
4) 8*10^-6

9. Силовой характеристикой электрического поля является:
1) сила
2) напряжение
3) электроёмкость
4) напряженность

10. При перемещении электрического заряда q между точками разностью потенциалов 5 Вт, действующие на заряд со стороны электрического поля, совершили работу 4 Дж. Чему равен заряд q?
1) 0,8 Кл
2) 1,25 Кл
3) 20 Кл
4) 1 Кл

1. u0418u0441u0442u043eu0447u043du0438u043au043eu043c u044du043bu0435u043au0442u0440u0438u0447u0435u0441u043au043eu0433u043e u043fu043eu043bu044f u044fu0432u043bu044fu044eu0442u0441u044f u044du043bu0435u043au0442u0440u0438u0447u0435u0441u043au0438u0435 u0437u0430u0440u044fu0434u044b u0438 u043fu0435u0440u0435u043cu0435u043du043du044bu0435 u043cu0430u0433u043du0438u0442u043du044bu0435 u043fu043eu043bu044f, u0441 u043au043eu0442u043eu0440u044bu043cu0438 u0434u0430u043du043du043eu0435 u044du043bu0435u043au0442u0440u0438u0447u0435u0441u043au043eu0435 u043fu043eu043bu0435 u043du0435u0440u0430u0437u0440u044bu0432u043du043e u0441u0432u044fu0437u0430u043du043e; u0438u0441u0442u043eu0447u043du0438u043au043eu043c u044du043bu0435u043au0442u0440u043eu0441u0442u0430u0442u0438u0447u0435u0441u043au043eu0433u043e u043fu043eu043bu044f u044fu0432u043bu044fu044eu0442u0441u044f u0442u043eu043bu044cu043au043e u043du0435u043fu043eu0434u0432u0438u0436u043du044bu0435 u044du043bu0435u043au0442u0440u0438u0447u0435u0441u043au0438u0435 u0437u0430u0440u044fu0434u044b.u00a0

2. u042du043bu0435u043au0442u0440u0438u0447u0435u0441u043au043eu0435 u043fu043eu043bu0435 u0434u0435u0439u0441u0442u0432u0443u0435u0442 u043du0430 u0432u043du0435u0441u0435u043du043du044bu0435 u0432 u043du0435u0433u043e u0437u0430u0440u044fu0434u044b u0441 u043du0435u043au043eu0442u043eu0440u043eu0439 u0441u0438u043bu043eu0439.u00a0

3. u042du043bu0435u043au0442u0440u0438u0447u0435u0441u043au043eu0435 u043fu043eu043bu0435 u0440u0430u0441u043fu0440u043eu0441u0442u0440u0430u043du044fu0435u0442u0441u044f u0432 u043fu0440u043eu0441u0442u0440u0430u043du0441u0442u0432u0435 u0441 u043au043eu043du0435u0447u043du043eu0439 u0441u043au043eu0440u043eu0441u0442u044cu044e, u043au043eu0442u043eu0440u0430u044f u0432 u0432u0430u043au0443u0443u043cu0435 u0440u0430u0432u043du0430 u0441u043au043eu0440u043eu0441u0442u0438 u0441u0432u0435u0442u0430 c = 3 u2219 108 u043c/u0441.u00a0″>,<"id":23993201,"content":"2) 2
3) 3
5) 1
6) 2
7) q=A/U=16/8=2 u041au043b
8) W=c*U^2/2=8*10^-12*(10^3)2/2=4*10^-6 u0414u0436
9) 4
10) q=A/U=4/5=0,8 u0414u0436″>]» data-test=»answer-box-list»>

Тема 1.1. Электрическое поле.

Идея электрического поля была введена М. Фарадеем и теоретически обоснована Дж. Максвеллом.

Электрическое поле это вид материи посредством которого осуществляется взаимодействие электрических зарядов.

Электрическое поле неподвижных зарядов не меняется со временем и называется электростатическим полем .

Свойства электрического поля :

Порождается электрическим зарядом.

Обнаруживается по действию на заряд.

Действует на заряд с некоторой силой.

Распространяется в пространстве с конечной скоростью с=3·10 8 м/с.

Силовой характеристикой электрического поля является напряженность .

Напряженность электрического поля – векторная физическая величина, равная отношению силы , действующей на пробный точечный заряд q , к этому заряду:

Направление вектора напряженности совпадает с направлением вектора кулоновской силы.

Напряженность поля не зависит от значения пробного заряда q ; определяется зарядами – источниками поля, является силовой характеристикой этого поля.

Единица в СИ – Н/Кл или В/м.

Поле, напряженность которого в любой точке одинакова ( E = const ), называют однородным .

Напряженность точечного электрического заряда в данной точке зависит от модуля заряда Q и от расстояния до этого заряда R .

Каждый электрический заряд создает в пространстве электрическое поле независимо от наличия других электрических зарядов. В этом заключается принцип суперпозиции электрических полей .

Электрические поля изображаются графически с помощью линий напряженности .

Неоднородное электрическое поле :

Силовая линия (линия напряженности) электрического поля – линия, в каждой точке которой напряженность поля направлена по касательной. Силовые линии поля в электростатике начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных. Густота силовых линий пропорциональна модулю вектора напряженности.

Однородное электрическое поле:

На электрический заряд помещенный в однородное электрическое поле действует кулоновская сила способная совершать работу по перемещению электрического заряда.

Работа электрического поля не зависит от формы траектории и на замкнутой траектории равна нулю. Такие поля называются потенциальными . Для этих поле характерна незамкнутость линий напряженности.

Энергетической характеристикой электрического поля является потенциал (разность потенциалов), скалярная физическая величина, выражаемая в вольтах (В); 1В = 1 Дж / 1 Кл.

Потенциал поля в данной точке, находящейся на расстоянии R от заряда Q :

Потенциал поля может быть как положительным, так и отрицательным. Следуя принципу суперпозиции полей, можно утверждать, что если в данной точке пространства известен потенциал поля, созданного отдельно каждым из N зарядов (тел), то потенциал суммарного поля равен алгебраической сумме потенциалов каждого из полей

На практике используют разность потенциалов :

В электрическом поле разность потенциалов между двумя любыми точками равна напряжению между этими точками.

Эквипотенциальная поверхность – поверхность, во всех точках которой потенциал имеет одно и то же значение.

На рисунке показаны эквипотенциальные поверхности точечных положительного и отрицательного зарядов и системы двух положительных зарядов.

Связь между напряженностью электрического поля и напряжением:

Электри́ческий ток — направленное (упорядоченное) движение частиц или квазичастиц — носителей электрического заряда.

Такими носителями могут являться: в металлах — электроны, в электролитах — ионы (катионы и анионы), в газах — ионы и электроны, в вакууме при определённых условиях — электроны, в полупроводниках — электроны или дырки (электронно-дырочная проводимость). Иногда электрическим током называют также ток смещения, возникающий в результате изменения во времени электрического поля.

Электрический ток имеет следующие проявления:

изменение химического состава проводников (наблюдается преимущественно в электролитах);

создание магнитного поля (проявляется у всех без исключения проводников)

Если заряженные частицы движутся внутри макроскопических тел относительно той или иной среды, то такой ток называют электрический ток проводимости . Если движутся макроскопические заряженные тела (например, заряженные капли дождя), то этот ток называют конвекционным .

Различают постоянный и переменный электрические токи, а также всевозможные разновидности переменного тока. В таких понятиях часто слово «электрический» опускают.

Постоянный ток — ток, направление и величина которого не меняются во времени.

Переменный ток — электрический ток, изменяющийся во времени [5] . Под переменным током понимают любой ток, не являющийся постоянным.

Период переменного тока — наименьший промежуток времени (выраженный в секундах), через который изменения силы тока (и напряжения) повторяются. Количество периодов, совершаемое током за единицу времени, носит название частота. Частота измеряется в герцах, один герц (Гц) соответствует одному периоду в секунду.

Знание основ электробезопасности обязательно для персонала, обслуживающего электроустановки и электрооборудование. Тело человека является проводником электрического тока. Сопротивление человека при сухой и неповрежденной коже колеблется от 3 до 100 кОм.

Ток, пропущенный через организм человека или животного, производит следующие действия:

термическое (ожоги, нагрев и повреждение кровеносных сосудов);

электролитическое (разложение крови, нарушение физико-химического состава);

биологическое (раздражение и возбуждение тканей организма, судороги);

механическое (разрыв кровеносных сосудов под действием давления пара, полученного нагревом током крови).

Основным фактором, обуславливающим исход поражения током, является величина тока, проходящего через тело человека. По технике безопасности электрический ток классифицируется следующим образом:

безопасным считается ток, длительное прохождение которого через организм человека не причиняет ему вреда и не вызывает никаких ощущений, его величина не превышает 50 мкА (переменный ток 50 Гц) и 100 мкА постоянного тока;

минимально ощутимый человеком переменный ток составляет около 0,6—1,5 мА (переменный ток 50 Гц) и 5—7 мА постоянного тока;

пороговым неотпускающим называется минимальный ток такой силы, при которой человек уже неспособен усилием воли оторвать руки от токоведущей части. Для переменного тока это около 10—15 мА, для постоянного — 50—80 мА;

фибрилляционным порогом называется сила переменного тока (50 Гц) около 100 мА и 300 мА постоянного тока, воздействие которого дольше 0,5 с с большой вероятностью вызывает фибрилляцию сердечных мышц. Этот порог одновременно считается условно смертельным для человека.

В России, в соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок [19] , установлено 5 квалификационных групп по электробезопасности в зависимости от квалификации и стажа работника и напряжения электроустановок.

Электрическое поле

Исследование взаимодействия заряженных легких алюминиевых гильз и электрических султанов.

Каким образом осуществляется взаимодействие зарядов?

Идея электрического поля была введена М. Фарадеем и теоретически обоснована Дж. Максвеллом.

Электрическое поле неподвижных зарядов не меняется со временем и называется электростатическим полем .

Свойства электрического поля:

Порождается электрическим зарядом.
Обнаруживается по действию на заряд.
Действует на заряд с некоторой силой.
Распространяется в пространстве с конечной скоростью с=3·10 8 м/с.

Силовой характеристикой электрического поля является напряженность.

Направление вектора напряженности совпадает с направлением вектора кулоновской силы.

Напряженность поля не зависит от значения пробного заряда q; определяется зарядами – источниками поля, является силовой характеристикой этого поля.

Единица в СИ – Н/Кл или В/м.

Поле, напряженность которого в любой точке одинакова (E = const), называют однородным.

Электрические поля изображаются графически с помощью линий напряженности .

Неоднородное электрическое поле

Однородное электрическое поле

Работа электрического поля не зависит от формы траектории и на замкнутой траектории равна нулю. Такие поля называются потенциальными. Для этих поле характерна незамкнутость линий напряженности.

Потенциал поля в данной точке, находящейся на расстоянии R от заряда Q:

На практике используют разность потенциалов :

В электрическом поле разность потенциалов между двумя любыми точками равна напряжению между этими точками.

Связь между напряженностью электрического поля и напряжением:

Электрическое поле и его характеристики

теория по физике электростатика

Вокруг заряженных тел существует особая среда — электрическое поле. Именно это поле является посредником в передаче электрического взаимодействия.

Свойства электрического поля

Электрическое поле материально, т.е. оно существует независимо от нашего сознания.
Электрическое поле возникает вокруг зарядов и обнаруживается по действию на пробный заряд.
Электрическое поле непрерывно распределяется в пространстве и ослабевает по мере удаления от заряда.
Скорость распространения электрического поля в вакууме равна скорости света c = 3∙10 8 м/с.

Характеристики электрического поля

Напряженность — силовая характеристика электрического поля. Это векторная величина, которая обозначатся как − E . Единица измерения — Ньютон на Кулон (Н/Кл) или Вольт на метр (В/м).

Напряженность численно равна электрической силе, действующей на единичный положительный заряд:

q 0 — пробный заряд.

Пример №1. Сила, действующая в поле на заряд в 20 мкКл, равна 4Н. Вычислить напряженность поля в этой точке.

20 мкКл = 20∙10 –6 Кл

E = F K q 0 . . = 4 20 · 10 − 6 . . = 0 , 2· 10 6 ( Н К л . . )

Направление вектора напряженности совпадает с направлением силы Кулона, если пробный заряд положительный: q 0 > 0 , − E ↑ ⏐ ⏐ ↑ ⏐ ⏐ − F K . Направление вектора напряженности противоположно направлению силы Кулона, если пробный заряд отрицательный: q 0 0 , − E ↑ ⏐ ⏐ ⏐ ⏐ ↓ − F K .

Силовые линии — линии, касательные к которым совпадают с вектором напряженности.

Направление силовой линии совпадает с направлением вектора напряженности.
Чем гуще силовые линии, тем сильнее электрическое поле.
Линии напряженности начинаются на положительных зарядах, а заканчиваются на отрицательных или на бесконечности.
Если силовые линии поля параллельны, то поле называют однородным.

Потенциальная энергия взаимодействия двух зарядов W (Дж) в вакууме:

W p = k q 1 q 2 r . .

Потенциальная энергия взаимодействия двух зарядов W (Дж) в среде:

W p = k q 1 q 2 ε r . .

Знак потенциальной энергии зависит от знаков заряженных тел:

W 12 0 — энергия притяжения разноименно заряженных тел;
W 12 0 — энергия отталкивания одноименно заряженных тел.

Потенциал — энергетическая характеристика электрического поля. Обозначается как ϕ. Единица измерения — Вольт (В).

Численно потенциал равен отношению потенциальной энергии взаимодействия двух зарядов к единичному положительному заряду:

q 0 — пробный заряд.

Потенциал — скалярная физическая величина. Знак потенциала зависит от знака заряда, создающего поле. Отрицательный заряд создает отрицательный потенциал, и наоборот.

Значение потенциала зависит от выбора нулевого уровня для отсчета потенциальной энергии, а разность потенциалов — от выбора нулевого уровня не зависит.

Напряжение — разность потенциалов. Обозначается как U. Единица измерения — Вольт (В). Численно напряжение равно отношению работы электрических сил по перемещению заряда из точки 1 в точку 2:

U = φ 1 − φ 2 = A 12 q 0 .

Эквипотенциальные поверхности — поверхности, имеющие одинаковый потенциал. Они равноудалены от заряженных тел и обычно повторяют их форму. Эквипотенциальные поверхности перпендикулярны силовым линиям.

Пылинка, имеющая массу 10 −6 кг, влетела в однородное электрическое поле в направлении против его силовых линий с начальной скоростью 0,3 м/с и переместилась на расстояние 4 см. Каков заряд пылинки, если её скорость уменьшилась при этом на 0,2 м/с, а напряжённость поля 105 В/м?

Главное свойство любого электрического поля

Электродинамика – наука о свойствах и закономерностях электромагнитного поля, осуществляющего взаимодействие между электрически заряженными телами.

Электростатика – раздел электродинамики, изучающий взаимодействие неподвижных зарядов.

Основные понятия

Элементарный заряд – наименьший заряд, им обладает электрон (отрицательный, равный 1,6·10 -19 Кл) и протон (положительный, равный заряду электрона).

Строение атома водорода	Строение атома гелия

Электризация – это явление разделения зарядов.

Виды электризации

При электризации часть электронов переходит с одного тела на другое, тело, с которого электроны ушли, приобретает положительный заряд, а на которое пришли – отрицательный. Главное свойство электризации – сохранение заряда.

До взаимодействия	После взаимодействия

Закон сохранения заряда

Алгебраическая сумма зарядов в электрически изолированной системе остается постоянной

Электрически изолированная система – через границу которой не проникают заряды.

Существует два вида взаимодействия зарядов – притяжение и отталкивание. Одноименные заряды отталкиваются, разноименные притягиваются. Сила взаимодействия определяется законом Кулона.

Закон Кулона

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

Опыт Кулона с крутильными весами

Шарль Огюстен Кулон
(1736 — 1806)

Электрическое поле – это особый вид материи, осуществляющий взаимодействие между заряженными телами.

Свойства электрического поля:

материально;
действует на заряды с некоторой силой;
потенциально ( Работа сил электростатического поля при перемещении заряда по любой замкнутой траектории равна нулю );
распространяется с конечной скоростью.

Электрическое поле можно изобразить с помощью силовых линий. Силовые линии – это линии, вдоль которых направлена сила, действующая на пробный электрический заряд со стороны электрического поля в данной точке.

Поле двух одноименных зарядов

Напряженность – силовая характеристика электрического поля, равная отношению силы, действующей на заряд, к этому заряду:

Пробный заряд – маленький положительный заряд, вносимый в поле для определения его характеристик.

Напряженность вычисляется по формуле

единицы измерения Н/Кл, В/м.

Направление напряженности – от положительного заряда к отрицательному.

Принцип суперпозиции полей

Напряженность электрического поля системы N зарядов равна векторной сумме напряженностей полей, создаваемых каждым из них в отдельности

Проводники в электростатическом поле

Проводники – вещества, в которых есть свободные заряды; они проводят ток.

Если поместить тело из проводника во внешнее электрическое поле, то на внешних поверхностях проводника появятся индуцированные заряды противоположного знака. В результате сложения внешнего электрического поля с индуцированным, суммарное поле внутри проводника будет равно нулю.

Это явление называется электростатической индукцией.

Диэлектрики в электростатическом поле

Диэлектрики – вещества, в которых все заряды связаны; ток не проводят.

В отсутствие электрического поля молекулы диэлектрика электрически нейтральны и ориентируются хаотично из-за теплового движения. При помещении во внешнее электрическое поле молекулы поляризуются, выстраиваются вдоль линий поля и тем самым создают индуцированное поле, направленное против внешнего. Внешнее поле ослабляется, но не пропадает совсем.

Диэлектрическая проницаемость вещества – физическая величина, равная отношению модуля вектора напряженности внешнего электрического поля в вакууме к модулю вектора напряженности полного поля в диэлектрике.

Напряженность электрического поля различных тел

E = 0

Поверхностная плотность заряда

, Кл/м 2