GE - Vyšší kvalita výuky CZ.1.07/1.5.00/

Transkript

1 Gymnázium, Brno, Elgartova 3 GE - Vyšší kvalita výuky CZ.1.07/1.5.00/ III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Téma: Elektřina a magnetismus

2 Autor: Název: Alena Škárová Elektrické pole, intenzita elektrického pole Datum vytvoření: Cílová skupina: Vzdělávací obor: Střední školy Fyzika

3 Anotace: Tento učební materiál zavádí pojem elektrické pole. Dále definuje intenzitu elektrického pole. Oba pojmy jsou součástí tématu Elektřina a magnetismus, který je vyučován v předmětu fyzika na středních školách zpravidla ve třetím ročníku. V závěru textu jsou úkoly k procvičení. Metodické pokyny: Prostudujte pojem elektrické pole a intenzitu elektrického pole. K procvičení vyřešte úkoly, které jsou uvedeny v závěru kapitoly.

4 Elektrické pole je jednou z forem hmoty nachází se kolem každého elektricky nabitého tělesa projevuje se silovými účinky na jiná tělesa elektrické pole má elektrickou energii elektrické pole znázorňujeme pomocí elektrických siločár elektrické pole popisují dvě veličiny: intenzita elektrického pole elektrický potenciál

5 Elektrická siločára = myšlená čára, která vystupuje kolmo z povrchu kladně nabitého tělesa a vstupuje kolmo na povrch záporně nabitého tělesa. Čím větší je elektrický náboj, tím větší je hustota siločár a tím větší je silové působení elektrického pole.

6 Elektrické pole bodového náboje + Elektrické pole kladného bodového náboje Elektrické pole záporného bodového náboje

7 Vlastnosti siločár elektrického pole 1. Jsou to spojité čáry, které začínají v kladném náboji a končí v náboji záporném; v případě osamoceného náboje ubíhají do nekonečna. 2. Navzájem se nikde neprotínají. 3. Jsou všude kolmé k povrchu elektricky nabitého tělesa.

8 Značka: E Intenzita elektrického pole Definice: Intenzita elektrického pole je vektorová veličina, která je definována jako podíl elektrické síly F e, která působí v daném místě elektrického pole na kladný bodový náboj q, a velikosti tohoto náboje q. E= F e q Intenzita elektrického pole E má stejný směr jako elektrická síla F e působící v daném místě na kladný bodový náboj q. Jednotka: N.C -1 (v praxi: V.m -1 )

9 Má-li intenzita E ve všech místech elektrického pole stejnou velikost i směr homogenní elektrické pole. Př.: Homogenní elektrické pole mezi dvěma rovnoběžnými navzájem izolovanými deskami. Jedna je nabita kladně, druhá záporně. + E E E

10 V okolí bodového náboje je radiální elektrické pole. Směr intenzity E závisí na druhu náboje. E E +

11 Velikost intenzity elektrického pole určíme pomocí Coulombova zákona: E= F e q = k Q q r 2 q =k Q r 2 Velikost intenzity elektrického náboje v daném místě pole je přímo úměrná velikosti náboje a nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti tohoto místa od náboje.

12 Úkoly: 1. Určete velikost intenzity elektrického pole v místě, kde na bodový náboj 200 µc působí síla 1 N. 2. Určete velikost intenzity elektrického pole ve vzdálenosti 30 cm od bodového náboje 10 µc. 3. V daném bodě elektrického pole působí síla 3 mn na bodový náboj 200 nc. Určete intenzitu pole v tomto bodě a bodový náboj, který pole vytvořil, je li daný bod od něj vzdálen 10 cm.

13 Řešení: 1. Velikost intenzity je 5 kv.m Velikost intenzity je 1 MV.m Velikost intenzity v daném bodě je 15 kv.m -1, elektrické pole vytvořil náboj o velikosti 16,7 nc.

14 Použitá literatura 1.LEPIL, Oldřich; ŠEDIVÝ, Přemysl. Elektřina a magnetismus. Fyzika pro gymnázia. Praha: Prometheus s.r.o, 2003, ISBN SVOBODA, Emanuel a kol. Přehled středoškolské fyziky. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1991, ISBN Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedené obrázky vlastním dílem autorky, vytvořené v programu LibreOffice Impress.