Лабораторная работа Е.В. Данилова. ИЗМЕРЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ. Цель работы. Теоретическое введение

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Размер: px
Начинать показ со страницы:

Download "Лабораторная работа Е.В. Данилова. ИЗМЕРЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ. Цель работы. Теоретическое введение"

Транскрипт

1 Лабораторная работа 2-9 Е.В. Данилова. ИЗМЕРЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ Цель работы ) Теоретический расчет и измерение (двумя способами) электроемкости воздушного конденсатора. 2) Измерение диэлектрических проницаемостей образцов веществ, поочередно располагаемых между пластинами конденсатора. Теоретическое введение Электрическое поле в веществе. Поскольку в работе используются плоские конденсаторы, которые состоят из двух параллельных металлических (любой металл проводник) пластин, пространство между которыми заполнено диэлектриком, то сначала рассмотрим физические особенности строения вещества проводников и диэлектриков, их поведение в электрическом поле и их использование для устройства конденсаторов. Электрическое поле внутри проводника и около его поверхности. Все вещества по электрическим свойствам условно можно разделить на два класса - проводники и диэлектрики. Проводники - вещества, способные хорошо проводить электрический ток. Главная особенность проводников - наличие в их структуре свободных зарядов, которые способны перемещаться под действием сколь угодно малых сил. К проводникам относятся все металлы. Свободными зарядами (носителями тока) в металлах являются валентные электроны, которые экранированы от притяжения кулоновского поля атомного ядра внутренними, локализованными около ядра электронами.

2 Если незаряженный проводник внести в электрическое поле напряженностью Е (рис.), то под действием силы F ee свободные электроны внутри проводника будут перемещаться в направлении противоположном вектору Е к поверхности проводника. При этом в области, откуда ушли электроны (отрицательные заряды), останутся не скомпенсированные положительные заряды. Возникшие на противоположных концах проводника заряды называются индуцированными (наведёнными) и они располагаются на внешней поверхности проводника. Индуцированные заряды создают внутри проводника поле Е, направленное навстречу вектору Е. Движение электронов будет происходить до тех пор, пока поле Е проводника станет равным нулю: Е Е Е скомпенсирует поле Е. Суммарное поле Е внутри Эта особенность проводников используется в технике для электростатической защиты приборов (кожух их металлический) от влияния внешних полей. Так как для электростатического поля напряжённость связана с потенциалом соотношением(см. лаб.раб. Э.) d E dr то, при равновесии зарядов потенциал внутри и на поверхности проводника постоянен: const Так как силовые линии всегда перпендикулярны к эквипотенциальным поверхностям, то вектор напряжённости перпендикулярен в каждой точке к поверхности проводника рис. и 2. При сообщении проводнику какого-либо заряда свободные одноименные заряды, отталкиваясь, стремятся уйти на максимальное расстояние друг от друга. Следовательно, они

3 расположатся на поверхности проводника с некоторой поверхностной плотностью ( ). Эти заряды образуют вокруг себя электрическое поле, напряженность которого можно найти с помощью теоремы Гаусса: S ( EdS) s ds dq ds () На рис. 2 показан участок поверхности положительно заряженного проводника. Внутри проводника Е =, а снаружи вектор напряженности Е направлен строго по нормали к поверхности. Выберем замкнутую поверхность Гаусса в виде малого цилиндра, образующая которого параллельна вектору Е. Пусть, одно из оснований расположено вне проводника, а другое - у поверхности внутри проводника. Поток через всю поверхность цилиндра S сводится к потоку через внешнее основание Sи равен Ф=( Е S )=E SCos Используя теорему Гаусса, получим: S E S Отсюда следует, что у поверхности проводника вектор напряженности равен: E Электрическая емкость проводников Металлические проводники используются для накопления зарядов. Если какомулибо проводнику сообщить заряд, то он распределится по поверхности проводника таким образом, что поле внутри будет равно нулю, а поверхность проводника будет эквипотенциальной. Если затем увеличить заряд в n раз, то, очевидно, характер распределения зарядов на поверхности проводника сохранится, а потенциал проводника

4 также увеличится в nраз. Следовательно, потенциал проводника и его заряд пропорциональны друг другу, что можно записать так: q=с Коэффициент пропорциональности С называют электроемкостью проводника: q С (2) Электроемкость проводника численно равна отношению заряда проводника к его потенциалу и измеряется в фарадах: Ф=Кл/В. Определение (2) можно формулировать и так: электроёмкость проводника численно равна заряду, который он может накопить при потенциале на его поверхности в Вольт. Электроёмкость проводника зависит от его размеров, геометрической формы и диэлектрических свойств среды ( ). Из формулы (2) следует, что электроёмкость изолированного проводника увеличится, если уменьшится его потенциал. Наиболее эффективным является уменьшение потенциала проводника за счет приближения к проводнику другого заряженного тела, то есть создание устройства, называемого конденсатором. Конденсатор состоит из двух проводников (обкладок), расположенных достаточно близко друг к другу. Если на одну из обкладок поместить заряд (+q), то на другой обкладке с ближайшей стороны возникает индуцированный заряд (-q) противоположного знака. Индуцированные заряды уменьшают потенциал проводников и, в соответствии с (2), увеличивают их электроёмкость. Электроёмкостью конденсатора называется величина, численно равная отношению заряда на одной из обкладок конденсатора к разности потенциалов и 2 между его обкладками q С (3) 2 Величина ( 2 )=U называется напряжением между обкладками. Конденсаторы имеют такую форму, чтобы электрическое поле, создаваемое накапливаемыми в них зарядами, было сосредоточено между обкладками (внутри конденсатора) рис.3. Конденсаторы по форме обкладок бывают плоские, сферические (концентрические сферы) и цилиндрические (соосные цилиндры).

5 Их электроёмкости: С цил 2 l ln. C сф 2 R R R R 2 4 R R 2 C S плоский d (4) В данной лабораторной работе используется плоский конденсатор. Плоский конденсатор образован двумя параллельными металлическими пластинами площадью S, расположенными на расстоянии d друг от друга. Линейные размеры пластин много больше расстояния между ними при этом электрическое поле внутри конденсатора однородно и искажениями поля у краёв можно пренебречь. Электрическое поле в диэлектриках. Типы диэлектриков. Дипольный момент, поляризация. Диэлектриками называются вещества, в которых нет свободных зарядов, поэтому диэлектрики не проводят электрический ток. Атомы и молекулы в структуре диэлектрика содержат равные количества положительных и отрицательных микроскопических зарядов и в целом электрически нейтральны. Если диэлектрик внести в электрическое поле, то напряжённость (и потенциал) поля и состояние диэлектрика претерпевают существенные изменения. В зависимости от строения все диэлектрики можно разделить на две группы..неполярные диэлектрики, молекулы (атомы) которых имеют симметричное строение такое, что центры тяжести положительных и отрицательных зарядов совпадают рис.4. Таковы, например, молекулы N 2, H 2, CO, CH 4 и т.д. Эти молекулы называют неполярными. 2. Полярные диэлектрики (H 2, NH 3, SO 2, и т. д.) составляют вещества, молекулы (атомы) которых имеют асимметричное строение, т.е. центры тяжести положительных и отрицательных зарядов не совпадают. На рис.4 расстояние между центрами тяжести положительных и отрицательных зарядов равно l.

6 В отсутствие внешнего электрического поля молекулы неполярных диэлектриков не обладают дипольным моментом, а молекулы полярных диэлектриков обладают отличным от нуля дипольным моментом. Электрическим диполем называется система точечных разноименных зарядов одинаковой величины (q и +q), связанных между собой и находящихся на расстоянии l друг от друга. Диполь характеризуется величиной, которая называется моментом диполя и равна р q l вектор р направлен от отрицательного заряда к положительному. (5) В отсутствии внешнего поля ( Е =) дипольные моменты отдельных молекул полярных диэлектриков вследствие теплового движения в каждый момент времени ориентированы в пространстве хаотически и поэтому векторная сумма всех дипольных моментов близка к нулю р = рис.5. i i Если полярный диэлектрик поместить в однородное электрическое поле Е, то на каждую его молекулу будет действовать пара сил F (рис.6). Возникает вращательный M r F момент сил, который по определению равен: В соответствие с рис.6 его величина будет: M=2Fd=qE lsin =pe sin,

7 где F=qE ;d=lsin - плечо силы; так как p=q. l дипольный момент. В векторной форме вращательный момент, действующий на диполь запишется так: M p E (6) Этот вращательный момент стремится повернуть диполь и ориентировать его вдоль силовых линий поля. Поэтому возникает частичное упорядочение в расположении диполей, тем большее, чем сильнее внешнее поле Е и ниже температура. В этом случае сумма всех дипольных моментов уже не равна нулю и диэлектрик приобретает макроскопический электрический р > поляризуется - рис.7. момент i i Если неполярный диэлектрик поместить в электрическое поле, то под действием кулоновских сил центры положительных и отрицательных зарядов смещаются в противоположные стороны на расстояние l. Каждая молекула при этом становится электрическим диполем (как в правой части рис.4), вектор р которого направлен вдоль вектора напряжённости поля и диэлектрик приобретает суммарный дипольный момент: i р i, то есть поляризуется. Заметим, что величина приобретенного в электрическом поле суммарного дипольного момента пропорциональна напряжённости внешнего поля и тем больше, чем ниже температура. При выключении внешнего поля молекулы диэлектриков возвращаются в исходное состояние. Для характеристики поляризации диэлектриков во внешнем электрическом поле используют величину называемую поляризованностью. Она равна дипольному моменту единицы объёма вещества: Р p i i (7) V

8 Поляризованность характеризует отклик вещества на внешнее поле. Для изотропного диэлектрика и не слишком больших полей поляризованность пропорциональна напряжённости поля: Р Е (8) где - электрическая постоянная из СИ, коэффициент пропорциональности > называется диэлектрической восприимчивостью диэлектрика. и Явление поляризации состоит в том, что под действием внешнего поля Е из-за упорядочивания ориентации дипольных моментов молекул диэлектрика на его поверхности возникают поляризационные связанные заряды q, которые создают свое электрическое поле Е, направленное против внешнего поля рис.9. Напомним, что заряды, входящие в состав молекул диэлектриков, являются связанными. Под действием поля связанные заряды могут лишь немного смещаться из своих положений равновесия или поворачиваться, ориентируясь вдоль поля. Покинуть пределы молекулы, в состав которой они входят, связанные заряды не могут. Если поместить диэлектрик между пластинами плоского конденсатора (рис.9), то связанные заряды ( q )возникают на противоположных гранях диэлектрика. Очевидно, что поле внутри диэлектрика всегда меньше внешнего поля, так как оно является векторной суммой напряжённостей связанных зарядов и свободных зарядов +q на обкладках конденсатора: Е Е Е (9) I-ое уравнение Максвелла для электростатического поля в веществе Чтобы рассчитать поле Е внутри диэлектрика можно воспользоваться теоремой Гаусса (I-ым уравнением Максвелла) для электростатического поля, но справа от знака равенства необходимо учитывать не только свободные q, но и связанные q заряды: ( EdS) q своб q S j i связ ()

9 Оказывается, что микроскопическую величину связанных зарядов (которую ни измерить, ни рассчитать нельзя) можно выразить через макроскопический параметр поляризованность: i q ( PdS) связ S Тогда справа от знака равенства в уравнении () останется только суммарный свободный заряд (который можно измерить приборами), а левую часть - представить так: S EdS ) ( РdS ) ( ( S E P) ds q При этом удобно ввести вектор D, называемый вектором электрической индукции, который является силовой характеристикой электрического поля в веществе и равен: С учётом равенства (8): D E E D j своб E P () Таким образом, вектор электрической индукции D для большинства изотропных диэлектриков связан с напряженностью электрического поля где ( ) D E (2) безразмерная величина называется диэлектрической проницаемостью вещества. Она, также как и диэлектрическая восприимчивость, характеризует способность среды поляризоваться под действием внешнего электрического поля. Диэлектрическая проницаемость показывает, во сколько раз напряжённость электрического поля в вакууме (воздухе) больше, чем в диэлектрической среде Диэлектрик на рис.9 имеет 2. Е (3) Е В вакууме, так что определяемый выражением (2) вектор D E характеризует электрическое поле в вакууме. Заметим, что электроёмкость конденсатора, пространство между обкладками которого заполнено диэлектриком, в раз больше электроёмкости того же конденсатора, но без диэлектрика (воздушного): С С диэл возд (4)

10 Теорема Гаусса (I-ое уравнение Максвелла для электростатического поля в D формулируется следующим образом: поток вектора веществе) для вектора электрической индукции через замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключенных внутри этой поверхности свободных зарядов: (D ds) q S j своб Таким образом, для расчета электрической индукции необходимо знать только сумму свободных зарядов, а используя (2) можно найти напряжённость поля внутри диэлектрика при этом нет необходимости учитывать микроскопические связанные (поляризационные) заряды. Заметим, что II-ое уравнение Максвелла вакууме, и в веществе формулируется одинаково: L ( Edr ) для электростатического поля и в Физический смысл уравнений Максвелла в том, что источниками электростатического поля являются электрические заряды (I уравнение) и характер этого поля потенциальный (II уравнение). Идея эксперимента. Описание экспериментальной установки. Диэлектрическую проницаемость предлагаемых в работе диэлектриков можно определить, используя формулу (4). Для этого необходимо знать электроёмкость воздушного измерительного конденсатора и электроёмкость того же конденсатора с диэлектриком между его пластинами. Измерительным называют конденсатор с неизвестной электроёмкостью. В I-ом упражнении рассчитывают теоретически и определяют двумя экспериментальными способами электроёмкость измерительного плоского конденсатора с воздухом между пластинами, имеющего определённые геометрические размеры. Во II-ом упражнении пространство между обкладками измерительного конденсатора заполняют последовательно диэлектрическими пластинами разной толщины и, используя в электросхеме эталонный конденсатор с известной электроёмкостью, определяют электроёмкость измерительного конденсатора. Получив расчётную формулу (2), и, измерив расстояние d между пластинами измерительного конденсатора с диэлектриком, подставляют в неё экспериментально полученные (в I-ом и II-ом упражнениях) значения электроёмкостей и находят. Определение электроёмкости С измерительного плоского конденсатора производится при сравнении напряжения U между его обкладками с напряжением U либо на эталонном сопротивлении R (Рис.),либо на эталонном конденсаторе С (Рис.). Значения эталонных сопротивления и электроёмкости приведены в таблице I.

11 В соответствии с описанной идеей эксперимента в работе используют две электрические схемы, с генератором переменного тока рис. и рис.. К генератору подключают последовательно соединённые измерительный конденсатор (С) и эталонное сопротивление (R ) - (схема I) или измерительный конденсатор(с) и эталонный конденсатор (С ) - (схема II). В обе схемы включён вольтметр, который можно соединять параллельно ) с измерительным конденсатором С (клемма ) или с эталонным сопротивлением R (клемма 4) при работе со схемой I (рис.). 2) с конденсатором С (клемма ) или с конденсатором С (клемма 4) при работе со схемой II(рис.). Поскольку при последовательном соединении элементов электрической цепи сила тока, идущего через них одинакова, то, используя закон Ома для участка цепи в схеме I, рис., имеем где R C ёмкостное сопротивление. Используя последние равенства, получим: Аналогично для схемы II, рис.: U I и R C U RC U R U I R (5) U U (6) R R C C для цепи переменного тока ёмкостное сопротивление:

12 здесь 2 R C = частота переменного тока (таблица I). (7) С 2С Из равенств (5) и (7), а также (6) и (7), получаем расчётные формулы (8) и (9) для экспериментального определения электроёмкости измерительного конденсатора с использованием схем I и II в упражнении I: формуле: С 2 U (8) С U U U R С (9) В упражнении II определяют диэлектрическую проницаемость вещества, по С d C (2) Эту расчётную формулу предлагается получить самостоятельно используя формулу (4) для электроёмкости плоского воздушного конденсатора (её значение С получают в упражнении I) и для электроёмкости конденсатора с диэлектриком (её значение С получают в упражнении II). Надо учесть, что расстояние между обкладками конденсаторов в I и во II упражнениях различно (d и d). d На рис. 2 представлена установка для измерения электроемкости воздушного конденсатора и диэлектрической проницаемости образцов некоторых веществ (плексиглас (оргстекло), картон, текстолит или стекло). Рис. 2. Внешний вид установки.

13 Упражнение I. Определение электроёмкости воздушного конденсатора. Цель: Сравнить, определённое экспериментально с помощью схем I и II, значение электроёмкости воздушного плоского конденсатора с вычисленным теоретически. Порядок выполнения упражнения:. К измерительному конденсатору С подсоединить эталонное сопротивление R (используя схему I, рис.). 2. Поочередно соединяя штекер вольтметра c клеммами и 4, измерить по показаниям вольтметра напряжения U - на измерительном конденсаторе и U - на эталонном сопротивлении. Данные занести в таблицу 2. Повторить эти измерения 3 раза. 3. Получить средние значения U и U данные из таблицы, найти величину С. и, по ним, используя формулу (8) и 4. К измерительному конденсатору С подсоединить эталонный конденсатор С (используя схему II, рис.). 5. Поочередно соединяя штекер вольтметра c клеммами и 4, измерить по показаниям вольтметра напряжения U - на измерительном конденсаторе и U - на эталонном конденсаторе. Данные занести в таблицу 2. Повторить эти измерения 3 раза. 6. Получить средние значения U и U данные из таблицы, найти величину С. и, по ним, используя формулу (9) и 7. Измерив линейкой площадь пластины измерительного конденсатора, и, используя данные таблицы для d и по формуле (4) с учётом, рассчитать величину С теор воздушного конденсатора. 8. Сравнить значение С теор со средним С, полученным по измерениям на схемах С сист I и II. Вычислить систематическую ошибку опыта: С С теор %. С теор

14 Таблица d R C,8 мм 2, ком 9,3 нф 2, кгц 8, Ф/м Таблица 2 Схема U <U> U <U > C <C> I II S= (м 2 ) С теор = С сист Упражнение II. Определение диэлектрической проницаемости вещества. Определение диэлектрической проницаемости вещества. Измерить толщину d пластины согласно маршруту. Поместить её между обкладками измерительного конденсатора. 2. Используя схему, представленную на рис. 2, измерить 3 раза напряжения U и U, внося результаты в таблицу 3.

15 Таблица 3 образец d, мм U <U> U <U > C формулу 3. Рассчитать средние значения U и U для диэлектрика, затем, используя C C U U, найти значение C ε электроёмкости измерительного конденсатора с диэлектриком. значения C ε 4. Используя среднее значение C воздушного конденсатора из упражнения I и из упражнения II, определить с помощью формулы (6) диэлектрическую проницаемость ε диэлектрика Сравнить теоретическое и экспериментальное значения ε. Контрольные вопросы. Какова цель работы? 2. Какие вещества называются диэлектриками? 3. Какие диэлектрики называют полярными и неполярными? 4. Каковы механизмы поляризации полярных и неполярных диэлектриков? 5. Что такое электрический дипольный момент? 6. Дайте определение поляризованности, диэлектрической восприимчивости и проницаемости. 7. Чему равен вращательный момент сил? 8. Как изменяется поле плоского воздушного конденсатора при заполнении его диэлектриком? Благодаря чему происходит поляризация? 9. Чему равны емкости плоского воздушного и заполненного диэлектриком конденсаторов? У какого из них диэлектрическая проницаемость больше? Почему?

16 . Запишите теорему Гаусса для электрического поля в диэлектриках.. Запишите I-ое и II-ое уравнения Максвелла для электростатического поля в веществе. Библиографический список а) основной. Савельев И.В. Курс общей физики: В 5 кн. М: АСТ: Астрель, 26. Кн. 2. Гл Капуткин Д.Е., Шустиков А.Г. Физика. Обработка результатов измерений при выполнении лабораторных работ: Учеб. пособие. М.: МИСиС с. б) дополнительный. А. В. Астахов, Ю. М. Широков. Курс физики. М.: «Наука», 98. Т. II. 359 с. 2. Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс. Фейнмановские лекции по физике. М.: «Мир», 966. Вып с. 3. Д. В. Сивухин. Общий курс физики. Т. III. Электричество. М.: «Наука», с. 4. И. Е. Иродов. Электромагнетизм. Основные законы. М.-СПб.: Физматлит, с.

Генкин Б.И. Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ по физике. Пособие для повторения учебного материала. Санкт-Петербург:

Генкин Б.И. Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ по физике. Пособие для повторения учебного материала. Санкт-Петербург: Генкин Б.И. Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ по физике. Пособие для повторения учебного материала. Санкт-Петербург: http://audto-um.u, 013 3.1 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ 3.1.1 Электризация тел Электрический

Подробнее

Лекц ия 7 Электрическое поле в диэлектриках

Лекц ия 7 Электрическое поле в диэлектриках Лекц ия 7 Электрическое поле в диэлектриках Вопросы. Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектриков. Диэлектрическая проницаемость. Электрическое поле в диэлектриках. Вектор электрического

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 ИЗМЕРЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ДИЭЛЕКТРИКОВ. Лабораторная работа разработана профессором Саврухиным А.П.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 ИЗМЕРЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ДИЭЛЕКТРИКОВ. Лабораторная работа разработана профессором Саврухиным А.П. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 ИЗМЕРЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ДИЭЛЕКТРИКОВ Лабораторная работа разработана профессором Саврухиным А.П. 2 3 1. Цель работы Изучение свойств диэлектриков и освоение метода

Подробнее

Лекция 12 (3) Поляризация диэлектриков. Проводники. Электроемкость

Лекция 12 (3) Поляризация диэлектриков. Проводники. Электроемкость Лекция (3) Поляризация диэлектриков. Проводники. Электроемкость Предисловие Материал этой лекции частично повторяет школьную программу (пункты 8 и 9; см. ниже), частично описан в теоретической части лабораторных

Подробнее

2 Электричество. Основные формулы и определения. F = k q 1 q 2 / r 2, где k - коэффициент пропорциональности, r расстояние между зарядами.

2 Электричество. Основные формулы и определения. F = k q 1 q 2 / r 2, где k - коэффициент пропорциональности, r расстояние между зарядами. 2 Электричество Основные формулы и определения Сила взаимодействия F между двумя неподвижными точечными зарядами q 1 и q 2 вычисляется по закону Кулона: F = k q 1 q 2 / r 2, где k - коэффициент пропорциональности,

Подробнее

Лекция 5. Проводники в электростатическом поле

Лекция 5. Проводники в электростатическом поле Лекция 5. Проводники в электростатическом поле Проводниками называются вещества, в которых имеются свободные заряды, способные перемещаться по всему объему проводника. Проводниками являются все металлы,

Подробнее

ИЗУЧЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

ИЗУЧЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИЗУЧЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РАЗЛИЧНЫХ

Подробнее

Заряженный проводник.

Заряженный проводник. Лекция 4. Электрическое поле заряженных проводников. Энергия электростатического поля. Поле вблизи проводника. Электроёмкость проводников и конденсаторов. (Ёмкости плоского, цилиндрического и сферического

Подробнее

Конденсатор в цепи переменного тока

Конденсатор в цепи переменного тока Лабораторная работа 6 Конденсатор в цепи переменного тока Цель работы: исследование зависимости проводимости конденсатора от частоты синусоидального тока. Определение емкости конденсатора и диэлектрической

Подробнее

9. Проводники в электростатическом поле Равновесие зарядов на проводнике Е=0 (9.1.1)

9. Проводники в электростатическом поле Равновесие зарядов на проводнике Е=0 (9.1.1) 9. Проводники в электростатическом поле 9.1. Равновесие зарядов на проводнике Носители заряда в проводнике способны перемещаться под действием сколь угодно малой силы. Поэтому для равновесия зарядов на

Подробнее

Проводники в электростатическом поле. Конденсаторы. Лекция 2.3.

Проводники в электростатическом поле. Конденсаторы. Лекция 2.3. Проводники в электростатическом поле. Конденсаторы Лекция.3. ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ. Напряженность и потенциал электростатического поля в проводнике.. Определение напряженности электростатического

Подробнее

Теоретическая справка к лекции 5

Теоретическая справка к лекции 5 Теоретическая справка к лекции 5 Электрический заряд. 19 Элементарный электрический заряд e 1, 6 1 Кл. Заряд электрона отрицательный ( e e), заряд протона положительный ( p N e электронов и N P протонов

Подробнее

ПОДГОТОВКА К ЕГЭ по ФИЗИКЕ

ПОДГОТОВКА К ЕГЭ по ФИЗИКЕ Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» ПОДГОТОВКА К ЕГЭ по ФИЗИКЕ Преподаватель: кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физики, Грушин Виталий Викторович Напряжённость и

Подробнее

S с плотностью стороннего заряда. По теореме Гаусса

S с плотностью стороннего заряда. По теореме Гаусса 5 Проводники в электрическом поле 5 Проводники Проводниками называются вещества, в которых при включении внешнего поля перемещаются заряды и возникает ток Наиболее хорошими проводниками электричества являются

Подробнее

Тема: Проводники и диэлектрики в электростатическом поле. Конденсаторы План: Проводники в электростатическом поле Проводниками Свободными зарядами

Тема: Проводники и диэлектрики в электростатическом поле. Конденсаторы План: Проводники в электростатическом поле Проводниками Свободными зарядами Тема: Проводники и диэлектрики в электростатическом поле. Конденсаторы Д/З 5-3 Сав, 5. 7.3 Д-Я План:. Проводники в электростатическом поле.. Диэлектрики в электростатическом поле. 3. Поляризованность.

Подробнее

Определение емкости конденсатора методом периодической зарядки и разрядки

Определение емкости конденсатора методом периодической зарядки и разрядки Федеральное агентство по образованию РФ Ухтинский государственный технический университет 26 Определение емкости конденсатора методом периодической зарядки и разрядки Методические указания к лабораторной

Подробнее

ОФиЯС НИУ МЭИ 1. Теоретические основы работы

ОФиЯС НИУ МЭИ 1. Теоретические основы работы ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ЖИДКОГО ДИЭЛЕКТРИКА Цель работы определение относительной диэлектрической проницаемости жидкого диэлектрика на основе эффекта

Подробнее

Теоретическое введение.

Теоретическое введение. 1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ДИЭЛЕКТРИКОВ Цель работы: экспериментальное определение относительной диэлектрической проницаемости различных диэлектриков. Продолжительность работы:

Подробнее

Лекции по общей физике Факультет политологии МГУ имени М.В. Ломоносова ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

Лекции по общей физике Факультет политологии МГУ имени М.В. Ломоносова ЭЛЕКТРИЧЕСТВО Лекции по общей физике Факультет политологии МГУ имени М.В. Ломоносова ЭЛЕКТРИЧЕСТВО Электрический заряд Электрическим зарядом называется физическая величина, характеризующая свойство тел или частиц вступать

Подробнее

ПОВТОРЕНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИКИ

ПОВТОРЕНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИКИ ПОВТОРЕНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИКИ 0.. Уравнения Максвелла. Уравнения Максвелла в интегральной форме: CG 4 Hdl jd Dd c c t Edl Bd c t Bd 0 Dd 4q Hdl jd Dd (0..) t Edl Bd t (0..) Bd 0 (0..) Dd q (0..4) Уравнения

Подробнее

- закон Кулона в вакууме. Здесь. 1 4πε. где. Ф - электрическая постоянная.

- закон Кулона в вакууме. Здесь. 1 4πε. где. Ф - электрическая постоянная. Лекция (часть ). Электростатика. Электроемкость. Конденсаторы. Электростатика. Закон Кулона. Напряжённость. Принцип суперпозиции. Электрический диполь. Вопросы. Электризация тел. Взаимодействие заряженных

Подробнее

2. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Конденсаторы.

2. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Конденсаторы. Проводники и диэлектрики в электрическом поле Конденсаторы Напряженность электрического поля у поверхности проводника в вакууме: σ E n, где σ поверхностная плотность зарядов на проводнике, напряженность

Подробнее

Закон Кулона. Напряженность и потенциал. Электричество

Закон Кулона. Напряженность и потенциал. Электричество Закон Кулона. Напряженность и потенциал Электричество План Закон Кулона Напряженность электростатического поля Принцип суперпозиции Теорема Гаусса Циркуляция вектора напряженности Потенциал электростатического

Подробнее

Тема 11. Электрическое поле. 1. Основные положения электростатики

Тема 11. Электрическое поле. 1. Основные положения электростатики Тема 11. Электрическое поле 1. Основные положения электростатики Электродинамика - это раздел физики, в котором изучают свойства и закономерности электромагнитного поля, осуществляющего взаимодействие

Подробнее

ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ

ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ Проводники и диэлектрики Все известные в природе вещества (по отношению к действию на них электростатического поля) делятся на проводники полупроводники диэлектрики

Подробнее

Глава 3 ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ. ЭЛЕКТРОЕМКОСТЬ Теоретический материал

Глава 3 ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ. ЭЛЕКТРОЕМКОСТЬ Теоретический материал 8 ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ МЕТОДИКА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ Глава ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ ЭЛЕКТРОЕМКОСТЬ Теоретический материал Проводники это материальные тела, в которых при наличии внешнего электрического

Подробнее

Лекция 2.3. Электроемкость проводников и конденсаторов. Энергия электрического

Лекция 2.3. Электроемкость проводников и конденсаторов. Энергия электрического Лекция.3. Электроемкость проводников и конденсаторов. Энергия электрического поля. План. Проводники в электростатическом поле. Электрическая емкость уединенного проводника 3. Конденсаторы 4. Энергия системы

Подробнее

6. ЭЛЕКТРОСТАТИКА. 6.1 Основные понятия и определения

6. ЭЛЕКТРОСТАТИКА. 6.1 Основные понятия и определения 49 6 ЭЛЕКТРОСТАТИКА 6 Основные понятия и определения Электростатикой называется раздел физики, изучающий взаимодействие неподвижных электрических зарядов и характеристики их электрических полей Электрическим

Подробнее

4 ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ПРИ НАЛИЧИИ ПРОВОДНИКОВ

4 ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ПРИ НАЛИЧИИ ПРОВОДНИКОВ 4 ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ПРИ НАЛИЧИИ ПРОВОДНИКОВ Проводники электричества это вещества, содержащие свободные заряжённые частицы. В проводящих телах электрические заряды могут свободно перемещаться в пространстве.

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4-1 ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4-1 ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4-1 ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Экспериментальное определение картины эквипотенциальных и силовых линий электрического поля; определение величины и направления вектора

Подробнее

Глава 4 ДИЭЛЕКТРИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ Теоретический материал

Глава 4 ДИЭЛЕКТРИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ Теоретический материал ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ МЕТОДИКА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ Глава 4 ДИЭЛЕКТРИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ 4 Теоретический материал Диэлектрики это материальные тела, в которых нет свободных зарядов, способных под

Подробнее

Электричество и магнетизм

Электричество и магнетизм Электричество и магнетизм Электростатическое поле в вакууме Задание 1 Относительно статических электрических полей справедливы утверждения: 1) поток вектора напряженности электростатического поля сквозь

Подробнее

Лекц ия 5 Проводники в электрическом поле

Лекц ия 5 Проводники в электрическом поле Лекц ия 5 Проводники в электрическом поле Вопросы. Условия равновесия и распределение зарядов в проводнике. Напряженность электрического поля вблизи поверхности проводника. Электростатический генератор

Подробнее

Вариант q 1 q 2 q 3 1 q -q q 2 -q q -q 3 q -q 2q

Вариант q 1 q 2 q 3 1 q -q q 2 -q q -q 3 q -q 2q Задание. Тема Электростатическое поле в вакууме. Задача (Электростатическое поле системы точечных зарядов) Вариант-. В вершинах равностороннего треугольника со стороной а находятся точечные заряды q q

Подробнее

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электростатика Лекция 25 ЛЕКЦИЯ 25

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электростатика Лекция 25 ЛЕКЦИЯ 25 ЛЕКЦИЯ 25 Электрическое поле в пустотах диэлектрика. Формула Клаузиуса- Моссотти. Ориентационная поляризация. Закон Кюри. Термодинамика диэлектриков в электрическом поле. Диэлектрическая проницаемость

Подробнее

Закон сохранения заряда: Закон Кулона:

Закон сохранения заряда: Закон Кулона: «ЭЛЕКТРОСТАТИКА» Электрический заряд ( ) фундаментальное неотъемлемое свойство некоторых элементарных частиц (электронов, протонов), проявляющееся в способности к взаимодействию посредством особо организованной

Подробнее

Содержание. Общие методические указания 4 Рабочая программа раздела «Электричество и магнетизм» 6

Содержание. Общие методические указания 4 Рабочая программа раздела «Электричество и магнетизм» 6 Содержание Общие методические указания 4 Рабочая программа раздела «Электричество и магнетизм» 6 Основы электричества и магнетизма 7 1. Электростатика 7. Постоянный электрический ток 3 3. Электромагнетизм

Подробнее

ФИЗИКА В КОНСПЕКТАХ И ПРИМЕРАХ ЭЛЕКТРОСТАТИКА

ФИЗИКА В КОНСПЕКТАХ И ПРИМЕРАХ ЭЛЕКТРОСТАТИКА Федеральное агентство по образованию ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИТСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) Кафедра физики А.М. Кириллов ФИЗИКА В КОНСПЕКТАХ И ПРИМЕРАХ Часть 3 ЭЛЕКТРОСТАТИКА

Подробнее

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ МАСЛА МЕТОДОМ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ЗАРЯДКИ И РАЗРЯДКИ КОНДЕНСАТОРА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ МАСЛА МЕТОДОМ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ЗАРЯДКИ И РАЗРЯДКИ КОНДЕНСАТОРА Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тихоокеанский государственный университет»

Подробнее

Кафедра физики ИЗУЧЕНИЕ КОНДЕНСАТОРОВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРОВ. Методические указания

Кафедра физики ИЗУЧЕНИЕ КОНДЕНСАТОРОВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРОВ. Методические указания Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Могилевский государственный университет продовольствия» Кафедра физики ИЗУЧЕНИЕ КОНДЕНСАТОРОВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРОВ

Подробнее

ее величины от разности потенциалов между обкладками конденсатора; рассчитать относительную диэлектрическую проницаемость

ее величины от разности потенциалов между обкладками конденсатора; рассчитать относительную диэлектрическую проницаемость Лабораторная работа 3- ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В ПЛОСКОМ КОНДЕНСАТОРЕ Цель работы: определить объемную плотность энергии электростатического поля плоского конденсатора; установить

Подробнее

Конденсатор. Энергия электрического поля

Конденсатор. Энергия электрического поля И. В. Яковлев Материалы по физике MathUs.ru Конденсатор. Энергия электрического поля Темы кодификатора ЕГЭ: электрическая ёмкость, конденсатор, энергия электрического поля конденсатора. Предыдущие две

Подробнее

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электростатика Лекция 24 ЛЕКЦИЯ 24

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электростатика Лекция 24 ЛЕКЦИЯ 24 ЛЕКЦИЯ 24 Электростатика диэлектриков. Индуцированные дипольные моменты атомов и молекул. Поляризуемость. Собственные дипольные моменты молекул. Вектор плотности поляризации. Электрическая восприимчивость.

Подробнее

Вопросы к лабораторным работам по курсу физики "Электромагнетизм" лаб

Вопросы к лабораторным работам по курсу физики Электромагнетизм лаб Вопросы к лабораторным работам по курсу физики "Электромагнетизм" лаб. 1-351 1 Лабораторная работа 1 Измерение удельного сопротивления проводника (33-46) 1. Закон Ома для однородного участка цепи. 2. Сопротивление

Подробнее

Студент группа _. Допуск Выполнение Защита

Студент группа _. Допуск Выполнение Защита Лабораторная работа 3-3 «ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ВАННЫ» Студент группа _ Допуск Выполнение Защита Цель работы: исследование характеристик электростатического поля.

Подробнее

Дидактическое пособие по «Электростатике» учени 10 класса

Дидактическое пособие по «Электростатике» учени 10 класса Задачи «Электростатика» 1 Дидактическое пособие по «Электростатике» учени 10 класса Тема І. Электрический заряд. Закон Кулона. Электрическое поле. Напряженность электростатического поля Если тело имеет

Подробнее

Электростатика. Закон Кулона. Мельникова С. Ю. Учитель физики ГБОУ гимназия 52

Электростатика. Закон Кулона. Мельникова С. Ю. Учитель физики ГБОУ гимназия 52 Электростатика. Закон Кулона Мельникова С. Ю. Учитель физики ГБОУ гимназия 52 Закон Кулона основной закон электростатики Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции полей Потенциальная энергия

Подробнее

Пример 1. Два точечных заряда = 1 нкл и q = 2 нкл находятся на расстоянии d = 10 см друг от

Пример 1. Два точечных заряда = 1 нкл и q = 2 нкл находятся на расстоянии d = 10 см друг от Примеры решения задач к практическому занятию по темам «Электростатика» «Электроемкость Конденсаторы» Приведенные примеры решения задач помогут уяснить физический смысл законов и явлений способствуют закреплению

Подробнее

Вопросы экзаменационного теста по теме «Электростатика».

Вопросы экзаменационного теста по теме «Электростатика». Вопросы экзаменационного теста по теме «Электростатика». 1. Закон Кулона определяет силу взаимодействия Двух проводников с током. Двух точечных неподвижных зарядов. Магнитной стрелки компаса с проводником

Подробнее

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнетизм (часть 1) Лекция 25 ЛЕКЦИЯ 25

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнетизм (часть 1) Лекция 25 ЛЕКЦИЯ 25 1 ЛЕКЦИЯ 25 Электрическое поле в пустотах диэлектрика. Формула Клаузиуса-Моссотти. Ориентационная поляризация. Закон Кюри. Энергия электрического поля в диэлектрике. Термодинамика диэлектриков в электрическом

Подробнее

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» КАФЕДРА ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКИ

Подробнее

Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ. Кафедра «Техническая физика» ЭЛЕКТРОСТАТИКА

Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ. Кафедра «Техническая физика» ЭЛЕКТРОСТАТИКА Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра «Техническая физика» ЭЛЕКТРОСТАТИКА Учебное пособие по физике для студентов дневной и заочной форм

Подробнее

Диэлектрик в плоском конденсаторе

Диэлектрик в плоском конденсаторе Физика 33 Можаев Виктор Васильевич Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры общей физики Московского физико-технического института (МФТИ), член редколлегии журнала «Квант» Диэлектрик в плоском

Подробнее

2. Как можно формально ввести операции дивергенции и ротора векторного поля с помощью оператора градиента? 5. Вычислите потенциал (z)

2. Как можно формально ввести операции дивергенции и ротора векторного поля с помощью оператора градиента? 5. Вычислите потенциал (z) ВАРИАНТЫ ПИСЬМЕННОГО ЭКЗАМЕНА ПО ФИЗИКЕ ЗА ВТОРОЙ СЕМЕСТР. МОДУЛЬ : «ЭЛЕКТРОДИНАМИКА» ВАРИАНТ. Покажите, как, используя силу Лоренца и основное уравнение динамики для релятивистской заряженной частицы,

Подробнее

1 Список вопросов для теста перед экзаменом по курсу электричество и магнетизм

1 Список вопросов для теста перед экзаменом по курсу электричество и магнетизм 1 Список вопросов для теста перед экзаменом по курсу электричество и магнетизм Общие замечания. Потенциальная полезность теста 1) для преподавателя, принимающего экзамен - проверка полноты (широты охвата)

Подробнее

ФИЗИКА ЭЛЕКТРОСТАТИКА

ФИЗИКА ЭЛЕКТРОСТАТИКА Челябинский институт путей сообщения филиал Уральского государственного университета путей сообщения Кафедра естественно-научных дисциплин ФИЗИКА ЭЛЕКТРОСТАТИКА Учебно-методическое пособие к практическим

Подробнее

МГТУ им. Н.Э.Баумана. В.Г.Голубев, М.А.Яковлев Методические указания к решению задач по курсу общей физики Раздел «Электростатика»

МГТУ им. Н.Э.Баумана. В.Г.Голубев, М.А.Яковлев Методические указания к решению задач по курсу общей физики Раздел «Электростатика» МГТУ им НЭБаумана ВГГолубев, МАЯковлев Методические указания к решению задач по курсу общей физики Раздел «Электростатика» Под редакцией ОС Литвинова Москва, 5 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение Основные сведения по

Подробнее

ЛЕКЦИЯ 2 ПОТЕНЦИАЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ. МЕТОД ИЗОБРАЖЕНИЙ

ЛЕКЦИЯ 2 ПОТЕНЦИАЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ. МЕТОД ИЗОБРАЖЕНИЙ ЛЕКЦИЯ 2 ПОТЕНЦИАЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ. МЕТОД ИЗОБРАЖЕНИЙ На этой лекции будут рассмотрены понятие потенциала электрического поля и метод изображения. Задача 1.23. С какой поверхностной плотностью σ(θ)

Подробнее

Министерство образования Российской Федерации ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. Кафедра физики

Министерство образования Российской Федерации ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. Кафедра физики Министерство образования Российской Федерации ГОУ ВПО УГТУ-УПИ Кафедра физики ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ ПО ФИЗИКЕ ТЕМА: ЗАКОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЯ АВТОР: ГУЩИН В.С. ЕКАТЕРИНБУРГ

Подробнее

ЛЕКЦИЯ 5 ДИЭЛЕКТРИКИ. ОБЪЕМНЫЕ ТОКИ

ЛЕКЦИЯ 5 ДИЭЛЕКТРИКИ. ОБЪЕМНЫЕ ТОКИ ЛЕКЦИЯ 5 ДИЭЛЕКТРИКИ. ОБЪЕМНЫЕ ТОКИ 1. Диэлектрики Задача 3.53. Заряженный непроводящий шар радиуса R = 4 см разделен пополам. Шар находится во внешнем однородном поле E 0 = 300 В/см, направленному перпендикулярно

Подробнее

ee m 2 ρ 2 2m U R x = R A. (5) I

ee m 2 ρ 2 2m U R x = R A. (5) I Методические указания к выполнению лабораторной работы.1.7 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ МЕТАЛЛОВ Аникин А.И., Фролова Л.Н. Электрическое сопротивление металлов: Методические указания к выполнению лабораторной

Подробнее

ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ С ОЦЕНКОЙ ПО ОСНОВАМ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ

ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ С ОЦЕНКОЙ ПО ОСНОВАМ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ С ОЦЕНКОЙ ПО ОСНОВАМ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ ФИЗИЧЕСКИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 1. В каких единицах измеряется электрический заряд в СИ и СГСЭ (ГС)? Как связаны между собой эти единицы для заряда? Заряд протона

Подробнее

Если двум изолированным друг от друга проводникам сообщить заряды q 1 и q 2, то между ними возникает некоторая разность потенциалов Δφ, зависящая от

Если двум изолированным друг от друга проводникам сообщить заряды q 1 и q 2, то между ними возникает некоторая разность потенциалов Δφ, зависящая от Если двум изолированным друг от друга проводникам сообщить заряды q 1 и q 2, то между ними возникает некоторая разность потенциалов Δφ, зависящая от величин зарядов и геометрии проводников. Разность потенциалов

Подробнее

ЧАСТЬ 1. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

ЧАСТЬ 1. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА ЧАСТЬ 1. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА Электродинамика это учение об электрических и магнитных явлениях. Электромагнитные взаимодействия, которые изучает электродинамика, ответственны за большинство явлений, например,

Подробнее

Лабораторная работа. «Изучение электрических свойств сегнетоэлектриков (ферроэлектриков)»

Лабораторная работа. «Изучение электрических свойств сегнетоэлектриков (ферроэлектриков)» Государственное образовательное учреждение Московский государственный технологический университет «СТАНКИН» Кафедра физики Лабораторная работа «Изучение электрических свойств сегнетоэлектриков (ферроэлектриков)»

Подробнее

Р а з д е л 1 ЭЛЕКТРОСТАТИКА

Р а з д е л 1 ЭЛЕКТРОСТАТИКА ВВЕДЕНИЕ Одним из факторов, определяющих качество подготовки преподавателей физики для системы образования, является умение пользоваться теоретическими знаниями для решения физических задач, что требует

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ВЗАИМНОЙ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ ДВУХ КОАКСИАЛЬНО РАСПОЛОЖЕННЫХ КАТУШЕК

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ВЗАИМНОЙ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ ДВУХ КОАКСИАЛЬНО РАСПОЛОЖЕННЫХ КАТУШЕК ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ВЗАИМНОЙ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ ДВУХ КОАКСИАЛЬНО РАСПОЛОЖЕННЫХ КАТУШЕК Лабораторная работа разработана профессором Саврухиным А.П. 1. Цель работы Изучение явления

Подробнее

ПРОВОДНИКИ. Физика ВВЕДЕНИЕ

ПРОВОДНИКИ. Физика ВВЕДЕНИЕ 34 Можаев Виктор Васильевич Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры общей физики Московского физико-технического института (МФТИ), член редколлегии журнала «Квант» ПРОВОДНИКИ ПРОВОДНИКИ В В

Подробнее

= - F 2. F = k. по 3-му закону Ньютона. В СИ: k = Закон Кулона в диэлектрической среде:

= - F 2. F = k. по 3-му закону Ньютона. В СИ: k = Закон Кулона в диэлектрической среде: Электростатика Электростатика раздел электродинамики, изучающий покоящиеся электрически заряженные тела. Существует два вида электрических зарядов: положительные (стекло о шелк) и отрицательные (эбонит

Подробнее

I. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО F 4 E 4

I. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО F 4 E 4 I. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО.. Электрическое поле в вакууме Справочные сведения Закон Кулона электростатического поля точечного заряда F Напряженность поля точечного заряда равна: где - заряд, создающий поле, - радиус-вектор,

Подробнее

Исследование электростатического поля методом моделирования

Исследование электростатического поля методом моделирования Лабораторная работа Исследование электростатического поля методом моделирования ЦЕЛИ РАБОТЫ. Построение картины электростатических полей плоского и цилиндрического конденсаторов с помощью эквипотенциальных

Подробнее

ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ

ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Кафедра физики ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2.2 ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО

Подробнее

s qi E nds =. (4) ε Левая часть выражения (4) представляет собой поток вектора напряженности через произвольную замкнутую поверхность. E n o проекция

s qi E nds =. (4) ε Левая часть выражения (4) представляет собой поток вектора напряженности через произвольную замкнутую поверхность. E n o проекция ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 0 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ Цель и содержание работы Целью работы является изучение электростатического поля. Содержание работы состоит в построении эквипотенциалей двумерных

Подробнее

Тема 9. Расчет зарядов, энергий и емкостей конденсаторов (2 часа) Емкость. Цепи с конденсаторами. Основные положения и соотношения.

Тема 9. Расчет зарядов, энергий и емкостей конденсаторов (2 часа) Емкость. Цепи с конденсаторами. Основные положения и соотношения. Тема 9. Расчет зарядов, энергий и емкостей конденсаторов (2 часа) Емкость. Цепи с конденсаторами. Основные положения и соотношения. Рисунок 9.1. 1. Общее выражение емкости конденсатора: C= Q U.(9.1) 2.

Подробнее

Минимум информации по курсу Электричество и магнетизм, необходимый для получения оценки удовлетворительно

Минимум информации по курсу Электричество и магнетизм, необходимый для получения оценки удовлетворительно Минимум информации по курсу Электричество и магнетизм, необходимый для получения оценки удовлетворительно Все формулы и текст должны быть выучены наизусть! 1. Электромагнитное поле характеризуется четырьмя

Подробнее

1. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ВАКУУМЕ

1. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ВАКУУМЕ Введение Ещё в глубокой древности было известно, что янтарь, потертый о шерсть притягивает легкие предметы. Английский врач Джильберт (конец 8 века) назвал тела, способные после натирания притягивать легкие

Подробнее

Лекц ия 3 Графический показ электрических полей. Теорема Гаусса и ее применение

Лекц ия 3 Графический показ электрических полей. Теорема Гаусса и ее применение Лекц ия Графический показ электрических полей. Теорема Гаусса и ее применение Вопросы. Графический показ электрических полей. Поток вектора напряженности электрического поля. Теорема Гаусса и ее применение..1.

Подробнее

D) l. Е) 3. А) В глицерине. В) В керосине. C) В воде. D) В воздухе. E) В вакууме.

D) l. Е) 3. А) В глицерине. В) В керосине. C) В воде. D) В воздухе. E) В вакууме. Электростатика. 1.Какую работу совершит поле при перемещении заряда 20 нкл из точки с потенциалом 100 В в точку с потенциалом 600 В. A) 40 ндж. B) 6 мкдж. C) -10мкДж. D)10 мкдж. E) -40 ндж. 2.Материалы,

Подробнее

4πε. Тема 2.1. Электростатика. 1. Основные законы электростатики

4πε. Тема 2.1. Электростатика. 1. Основные законы электростатики Тема.. Электростатика. Основные законы электростатики Все тела в природе способны электризоваться, т. е. приобретать электрический заряд. Всякий процесс заряжения сводится к разделению зарядов, при котором

Подробнее

При выполнении заданий 1 7 в поле ответа запишите одну цифру, которая соответствует номеру правильного ответа.

При выполнении заданий 1 7 в поле ответа запишите одну цифру, которая соответствует номеру правильного ответа. При выполнении заданий 1 7 в поле ответа запишите одну цифру, которая соответствует номеру правильного ответа. 1 На рисунке изображены два одинаковых электрометра, шары которых имеют заряды противоположных

Подробнее

Глава 1. Электростатика

Глава 1. Электростатика 3 Глава. Электростатика. Электрический заряд. Элементарный заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона Электростатикой называется раздел учения об электричестве, в котором изучаются взаимодействия

Подробнее

Электростатика, постоянный электрический ток, электромагнетизм, колебания и волны

Электростатика, постоянный электрический ток, электромагнетизм, колебания и волны Министерство образования и науки РФ ФГБОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» Факультет геологии и геофизики кафедра физики Электронный учебно-методический комплекс Электростатика, постоянный

Подробнее

Лабораторная работа 2.18 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ЗАРЯДКИ И РАЗРЯДКИ КОНДЕНСАТОРА. Бугров Г.Э., Филимонов В.В.

Лабораторная работа 2.18 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ЗАРЯДКИ И РАЗРЯДКИ КОНДЕНСАТОРА. Бугров Г.Э., Филимонов В.В. Лабораторная работа 2.18 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ЗАРЯДКИ И РАЗРЯДКИ КОНДЕНСАТОРА. Бугров Г.Э., Филимонов В.В. Цель работы: изучение кривых зарядки конденсатора при различных параметрах RC электрической цепи

Подробнее

Министерство образования Российской Федерации Томский политехнический университет Кафедра теоретической и экспериментальной физики

Министерство образования Российской Федерации Томский политехнический университет Кафедра теоретической и экспериментальной физики Министерство образования Российской едерации Томский политехнический университет Кафедра теоретической и экспериментальной физики «УТВЕРЖДАЮ» Декан ЕНМ И.П. Чернов г. ЭЛЕКТРОЕМКОСТЬ. КОНДЕНСАТОРЫ Методические

Подробнее

КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМУ

КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМУ Федеральное агентство по образованию РФ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ НА СКОРОХВАТОВ КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМУ Для студентов курса Москва 6 г УДК 537 ББК 33 С 44

Подробнее

19. Теорема Гаусса и ее применение к вычислению электрических полей простейших распределений плотности заряда.

19. Теорема Гаусса и ее применение к вычислению электрических полей простейших распределений плотности заряда. 19. Теорема Гаусса и ее применение к вычислению электрических полей простейших распределений плотности заряда. dφ ( E, ds) определение потока поля E через произвольно ориентированную площадку ds, где вектор

Подробнее

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнетизм (часть 1) Лекция 21 ЛЕКЦИЯ 21

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнетизм (часть 1) Лекция 21 ЛЕКЦИЯ 21 1 ЛЕКЦИЯ 21 Электростатика. Медленно меняющиеся поля. Уравнение Пуассона. Решение уравнения Пуассона для точечного заряда. Потенциал поля системы зарядов. Напряженность электрического поля системы зарядов.

Подробнее

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электростатика Лекция 21 ЛЕКЦИЯ 21

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электростатика Лекция 21 ЛЕКЦИЯ 21 ЛЕКЦИЯ 21 Электростатика. Медленно меняющиеся поля. Условия медленно меняющихся полей. Уравнение Пуассона. Решение уравнения Пуассона для точечного заряда. Потенциал поля системы зарядов. Напряженность

Подробнее

, ориентированный перпендикулярно к вектору j. Сила тока через произвольный элемент поверхности ds di j ds. (4)

, ориентированный перпендикулярно к вектору j. Сила тока через произвольный элемент поверхности ds di j ds. (4) ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3-3 Проверка закона Ома. Определение удельного сопротивления проводника. Цель работы. Проверка закона Ома для однородного проводника.. Проверка линейности зависимости сопротивления

Подробнее

Контрольные вопросы 1. По какой причине силовые линии электрического поля не могут пересекаться?

Контрольные вопросы 1. По какой причине силовые линии электрического поля не могут пересекаться? 005-006 уч. год., кл. Физика. Электростатика. Законы постоянного тока. Контрольные вопросы. По какой причине силовые линии электрического поля не могут пересекаться?. В двух противоположных вершинах квадрата

Подробнее

Специализированный учебно-научный центр - факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, Школа имени А.Н. Колмогорова Кафедра физики

Специализированный учебно-научный центр - факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, Школа имени А.Н. Колмогорова Кафедра физики Специализированный учебно-научный центр - факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, Школа имени А.Н. Колмогорова Кафедра физики 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ВАННЫ Цель работы

Подробнее

Ответы: 1) а, б; 2) а, в; 3) б, в. 2. Жесткий электрический диполь находится однородном электростатическом поле.

Ответы: 1) а, б; 2) а, в; 3) б, в. 2. Жесткий электрический диполь находится однородном электростатическом поле. ВАРИАНТ 1 1. Относительно статических электрических полей справедливы утверждения: а) электростатическое поле действует на заряженную частицу с силой, не зависящей от скорости частицы, б) силовые линии

Подробнее

J i = 0, Ek = J i R i.

J i = 0, Ek = J i R i. 1 Электрический ток 1 1 Электрический ток Урок 15 Закон сохранения заряда Закон Ома Направленное движение электрических зарядов q ток J J = dq/dt Вектор плотности тока j = ρv = env Закон Ома в дифференциальной

Подробнее

Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова. Физический факультет. Кафедра общей физики

Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова. Физический факультет. Кафедра общей физики Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова Физический факультет Кафедра общей физики Л а б о р а т о р н ы й п р а к т и к у м п о о б щ е й ф и з и к е (электричество и магнетизм) Козлов

Подробнее

ИТТ Вариант 1 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

ИТТ Вариант 1 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ИТТ- 10.6.1 Вариант 1 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ От водяной капли, обладающей электрическим зарядом +2е, отделилась маленькая капля с зарядом -3е. Каким стал электрический заряд оставшейся части капли? А. е Б.

Подробнее

Глава 9 Постоянный электрический ток 75

Глава 9 Постоянный электрический ток 75 Глава 9 Постоянный электрический ток 75 Электрический ток, сила и плотность тока Электродинамика это раздел электричества, в котором рассматриваются процессы и явления, обусловленные движением электрических

Подробнее

Электростатика. Магнитостатика. Электромагнитная индукция. Электрическое поле в проводящей среде.

Электростатика. Магнитостатика. Электромагнитная индукция. Электрическое поле в проводящей среде. МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.Э.БАУМАНА Л.А.Лунёва, С.Н.Тараненко, В.Г.Голубев, А.В.Козырев, А.В. Купавцев. Электростатика. Магнитостатика. Электромагнитная индукция. Электрическое

Подробнее

Задачи для подготовки к экзамену по физике для студентов института ВМиИТ-ВМК Казанского (Приволжского) федерального университета

Задачи для подготовки к экзамену по физике для студентов института ВМиИТ-ВМК Казанского (Приволжского) федерального университета Задачи для подготовки к экзамену по физике для студентов института ВМиИТ-ВМК Казанского (Приволжского) федерального университета весенний семестр 2011/2012 уч.г. 1. Точечный заряд q находится на расстоянии

Подробнее

Индуктивность в цепи переменного тока

Индуктивность в цепи переменного тока Лабораторная работа 7 Индуктивность в цепи переменного тока Цель работы: исследование зависимости сопротивления соленоида от частоты синусоидального тока, определение индуктивности соленоида, а также взаимной

Подробнее