Ответы к экзамену по физике - файл 1-68.docx

приобрести
Ответы к экзамену по физике
скачать (829.4 kb.)
Доступные файлы (5):
1-68.docx520kb.20.06.2010 18:34скачать
n2.docx168kb.29.05.2010 17:36скачать
n3.docx17kb.21.06.2010 15:04скачать
n4.docx141kb.07.06.2010 20:12скачать
n5.docx126kb.08.06.2010 19:41скачать

1-68.docx

1   2   3   4   5   6   7   8

Вопрос 22 Свойства физических зарядов
Фундаментальный закон сохранения заряда: алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы, не обменивающейся зарядами с внешними телами, остается неизменной, какие бы процессы ни происходили внутри этой системы.

Электрический заряд дискретен, т. е. заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного электрического заряда

Электрон и протон являются соответственно носителями элементарных отрицательного и положительного зарядов. Электрический заряд – величина релятивистски-инвариантная и не зависит от системы отсчета.

Единица электрического заряда — кулон (Кл) — электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А за время 1 с.

Закон Кулона

Точечным называется заряд, линейные размеры которого пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием до других заряженных тел, с которыми он взаимодействует.

Закон Кулона: сила взаимодействия F между двумя неподвижными точечными зарядами, находящимися в вакууме, пропорциональна зарядам Q1  и Q2 и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними:

F=mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image002.gif




где k — коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора системы единиц.

Сила F направлена по прямой, соединяющей взаимодействующие заряды, т. е. является центральной. В случае разноименных зарядов возникает притяжение (F<0), в случае одноименных зарядов - отталкивание (F>0). Эта сила называется кулоновской силой. В векторной форме закон Кулона имеет вид:

Fmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image003.gif=mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image004.gifmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image005.gif





где Fmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image003.gif— сила, действующая на заряд Qmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image006.gif со стороны заряда Qmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image007.gif, rmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image003.gif — радиус-вектор, соединяющий заряд Qmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image007.gif с зарядом Qmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image006.gif, r = |rmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image003.gif| На заряд Qmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image007.gif со стороны заряда Qmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image006.gif  действует сила Fmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image008.gif= - Fmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image003.gif.

В СИ коэффициент пропорциональности равен  k=mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image009.gif Тогда закон Кулона запишется в окончательном виде:

F = mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image010.gif

(3.3)

Величина mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image011.gifотносится к числу фундаментальных физических постоянных и называется электрической постоянной: mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image011.gif=8,8510-12Кл2/(Hм2) или mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image011.gif=8,85110-12 Ф/м, где фарад (Ф) — единица электрической емкости. Тогда mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image012.gif=9109м/Ф.

Е=mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image026.gif

(3.7)

Формула (3.7) выражает принцип суперпозиции (наложения) электростатических полей, согласно которому напряженность Е результирующего поля, создаваемого системой зарядов, равна геометрической сумме напряженностей полей, создаваемых в данной точке каждым из зарядов в отдельности.
Вопрос 23 Напряженность электрического поля в вакууме
Напряженность электростатического поля в данной точке есть физическая величина, определяемая силой, действующей на положительный пробный единичный заряд, помещенный в эту точку поля:

Е = F/ Qmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image013.gif

(3.4)

Напряженность поля точечного заряда в вакууме:

E = mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image014.gif

(3.5)

Направление вектора Е совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд. Если поле создается положительным зарядом, то вектор Е направлен вдоль радиус-вектора от заряда во внешнее пространство (отталкивание положительного пробного заряда); если поле создается отрицательным зарядом, то вектор Е направлен к заряду

mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image015.gif


Единица напряженности электростатического поля – ньютон на кулон (Н/Кл): 1 Н/Кл – напряженность такого поля, которое на точечный заряд 1 Кл действует с силой в 1Н.

Линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора Е, называют линиями напряженности. По направлению они совпадают с направлением вектора напряженности и никогда не пересекаются. Напряженность является силовой характеристикой электростатического поля.
Вопрос 24 Теорема Остроградского-Гаусса для электрического поля в вакууме

Величина  dФmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image019.gif= Emhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image018.gifdS=EdS называется потоком вектора напряженности через площадку dS. Здесь dS=dSn — вектор, модуль которого равен dS, а направление совпадает с направлением нормали n к площадке. Выбор направления вектора n (а, следовательно, и dS) условен, так как его можно направить в любую сторону. Единица потока вектора напряженности электростатического поля — 1 В м.

Для произвольной замкнутой поверхности S поток вектора Е сквозь эту поверхность

Фmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image019.gif=mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image020.gif=mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image021.gif,mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image022.gif
Поток вектора Е является алгебраической величиной и зависит не только от конфигурации поля Е, но и от выбора направления n. Для замкнутых поверхностей за положительное направление нормали принимается внешняя нормаль, т. е. нормаль, направленная наружу области, охватываемой поверхностью.
 
Вычисление напряженности поля системы электрических зарядов можно значительно упростить, используя теорему Остроградского-Гаусса.

Поток вектора напряженности сквозь сферическую поверхность радиуса r , охватывающую точечный заряд Q, находящийся в ее центре равен

Фmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image019.gif = mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image020.gif = mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image046.gif = mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image047.gif.

Этот результат справедлив для замкнутой поверхности любой формы.

В общем случае произвольной поверхности, окружающей п зарядов, в соответствии с принципом суперпозиции, напряженность. Е поля равна сумме напряженностей Еmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image024.gifполей, создаваемых каждым зарядом в отдельности: Е = mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image048.gif. Поэтому Фmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image019.gif = mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image021.gif = mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image049.gif = mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image050.gif.

Каждый из интегралов, стоящий под знаком суммы, равен Qmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image024.gif/mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image011.gif. Следовательно,

mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image021.gif = mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image020.gif = mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image051.gifmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image052.gif

(3.11)

Уравнение  выражает теорему Остроградского-Гаусса для электростатического поля в вакууме:  поток вектора напряженности электростатического поля в вакууме сквозь произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключенных внутри этой поверхности зарядов, деленной на ?о. Эта теорема доказана для векторного поля любой природы русским математиком М. В. Остроградским (1801—1862), а затем независимо от него применительно к электростатическому полю — К. Гауссом.

В общем случае электрические заряды могут быть распределены в пространстве с непостоянной объемной плотностью ? = dQ/dV. Тогда суммарный заряд, заключенный внутри замкнутой поверхности S, охватывающей некоторый объем V,

mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image052.gif=mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image053.gif

(3.12)

и теорему Гаусса (3.11) можно записать так: mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image055.gif = mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image020.gif = mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image056.gif.

1. Поле равномерно заряженной бесконечной плоскости. Бесконечная плоскость заряжена с постоянной поверхностной плотностью +mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image059.gif (mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image059.gif=dQ/dSзаряд, приходящийся на единицу поверхности).

E=mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image059.gif/(2mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image011.gif)

(3.13)

2. Поле двух бесконечных параллельных равномерно заряженных плоскостей

Пусть плоскости заряжены равномерно разноименными зарядами с поверхностными плотностями, +mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image059.gif и -mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image059.gif. Поле таких плоскостей найдем как суперпозицию полей, создаваемых каждой из плоскостей в отдельности. Слева и справа от плоскостей поля вычитаются (линии напряженности направлены навстречу друг другу), поэтому здесь напряженность поля E=0

E=mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image059.gif/mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image011.gif




Вопрос 25 Потенциал

Работа консервативны сил совершается за счет убыли потенциальной энергии. Работу сил электростатического поля можно представить как разность потенциальных энергий, которыми обладает точечный заряд Q в начальной и конечной точках поля заряда Q:

Amhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image003.gif = mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image087.gif = Umhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image006.gif-Umhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image007.gif

(3.21)

Отношение U/Qmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image013.gif не зависит от Qmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image013.gif и является энергетической характеристикой электростатического поля, называемой потенциалом: mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image094.gif







Потенциал mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image095.gif в какой-либо точке электростатического поля есть физическая величина, определяемая потенциальной энергией положительного единичного заряда, помещенного в эту точку.

Потенциал поля, создаваемого точечным зарядом Q, равен mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image096.gif







Работа, совершаемая силами электростатического поля при перемещении заряда Qmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image013.gif из точки 1 в точку 2, может быть представлена как

Amhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image003.gif = Umhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image006.gif- Umhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image007.gif = Qmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image013.gif(mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image097.gif), не зависит от траектории перемещения

(3.27)

т. е. равна произведению перемещаемого заряда на разность потенциалов в начальной и конечной точках. Разность потенциалов двух точек 1 и 2 в электростатическом поле определяется работой, совершаемой силами поля при перемещении положительного единичного заряда из точки 1 в точку 2.

mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image097.gif = mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image099.gif = mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image100.gif

(3.29)

где интегрирование можно производить вдоль любой линии, соединяющей начальную и конечную точки, так как работа сил электростатического поля не зависит от траектории перемещения.

Если перемещать заряд Qmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image013.gif из произвольной точки за пределы поля, т. е. в бесконечность, где, по условию, потенциал равен нулю, то работа сил электростатического поля

Amhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image101.gif= Qmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image013.gifmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image095.gif,

откуда

mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image095.gif = Amhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image101.gif/ Qmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image013.gif

(3.30)

Таким образом, потенциал — физическая величина, определяемая работой по перемещению положительного единичного заряда при удалении его из данной точки поля в бесконечность.

Единица потенциала — вольт (В): 1 В есть потенциал такой точки поля, в которой заряд в 1 Кл обладает потенциальной энергией 1 Дж (1 В= 1 Дж/Кл).

Если поле создается несколькими зарядами, то потенциал поля системы зарядов равен алгебраической сумме потенциалов полей всех этих зарядов.

 Элементарная работа сил электростатического поля переноса положительного единичного точечного заряда на пути dl равна Edl = Emhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image084.gifdl, где Emhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image084.gif=Ecosmhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image017.gif проекция вектора Е на направление элементарного перемещения.

Интеграл mhtml:file://c:\documents%20and%20settings\admin\рабочий%20стол\мой%20университет\учебнки\физика\физика%20учебник\3\3.mht!http://cde.ncstu.ru/content/mat_phisics/resource_39/content/content.files/image085.gif называется циркуляцией вектора напряженности. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля вдоль любого замкнутого контура равна нулю, следовательно, линии напряженности электростатического поля не могут быть замкнутыми, они начинаются и заканчиваются на зарядах или же уходят в бесконечность.

Формула справедлива только для электростатического поля.
1   2   3   4   5   6   7   8


Вопрос 22 Свойства физических зарядов
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации