14. Základy elektrostatiky



Podobné dokumenty
I. Statické elektrické pole ve vakuu

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ GB02 FYZIKA II MODUL M01 ELEKTŘINA A MAGNETISMUS

Elektrický náboj, Elektrické pole Elektrický potenciál a elektrické napětí Kapacita vodiče

ELEKTROSTATIKA. Obsah. Studijní text pro řešitele FO a ostatní zájemce o fyziku. Bohumil Vybíral. Úvod 3

Gravitační a elektrické pole

Příklady elektrostatických jevů - náboj

ELT1 - Přednáška č. 4

Základní vlastnosti elektrostatického pole, probrané v minulých hodinách, popisují dvě diferenciální rovnice : konzervativnost el.

Elektrický náboj [q] - základní vlastnost částic z hlediska EM pole - kladný (nositel proton), záporný (nositel elektron) 19

Ing. Stanislav Jakoubek

II. Statické elektrické pole v dielektriku. 2. Dielektrikum 3. Polarizace dielektrika 4. Jevy v dielektriku

eská zem d lská univerzita v Praze, Technická fakulta

Elektrické a magnetické pole zdroje polí

Otázka Základy vyzařování elektromagnetických vln

2.1.2 Jaký náboj projde proudovodičem, klesá-li v něm proud z 18 A na nulu tak, že za každou sekundu klesne hodnota proudu na polovinu?

Historie. - elektrizace tením (elektron = jantar) - Magnetismus magnetovec pitahuje železo. procházející proud vytváí magnetické pole

ELEKTROSTATICKÉ POLE V LÁTKÁCH

ELEKTRICKÝ NÁBOJ COULOMBŮV ZÁKON INTENZITA ELEKTRICKÉHO POLE

Elektromagnetické jevy, elektrické jevy 4. Elektrický náboj, elektrické pole

IV. Magnetické pole ve vakuu a v magnetiku. 1. Magnetické pole el. proudu 2. Vlastnosti mg. pole 3. Magnetikum

MODUL 3. ELEKTROMAGNETICKÉ POLE

3.7. Magnetické pole elektrického proudu

3.1. Magnetické pole ve vakuu a v látkovém prostředí Elektromagnetická indukce Energie a silové účinky magnetického pole...

ε ε [ 8, N, 3, N ]

Fyzika. Fyzikální veličina - je mírou fyzikální vlastnosti, kterou na základě měření vyjadřujeme ve zvolených jednotkách

ELEKTRICKÝ NÁBOJ A ELEKTRICKÉ POLE POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

MAGNETICKÉ POLE CÍVEK V HELMHOLTZOVĚ USPOŘÁDÁNÍ

1. Dvě stejné malé kuličky o hmotnosti m, jež jsou souhlasně nabité nábojem Q, jsou 3

, F je síla působící mezi náboji, Q je velikost nábojů, r je jejich r vzdálenost, k je konstanta

MAGNETICKÉ POLE ELEKTRICKÉHO PROUDU. r je vyjádřen vztahem

KAPACITA KONDENZÁTORY ENERGIE ELEKTRICKÉHO POLE DIELEKTRIKA

5. Světlo jako elektromagnetické vlnění

Stavba atomu: Atomové jádro

v 1 = at 1, (1) t 1 = v 1

Hlavní body. Keplerovy zákony Newtonův gravitační zákon. Konzervativní pole. Gravitační pole v blízkosti Země Planetární pohyby

Vlnovody. Obr. 7.1 Běžné příčné průřezy kovových vlnovodů: obdélníkový, kruhový, vlnovod, vlnovod H.

do strukturní rentgenografie e I

F5 JEDNODUCHÁ KONZERVATIVNÍ POLE

ELEKTRICKÝ NÁBOJ A ELEKTRICKÉ POLE

UNIVERZITA PARDUBICE FAKULTA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ. Ústav aplikované fyziky a matematiky ZÁKLADY FYZIKY II


Vlastnosti a zkoušení materiálů. Přednáška č.2 Poruchy krystalické mřížky



Název školy. Moravské gymnázium Brno s.r.o. Mgr. Marie Chadimová Mgr. Věra Jeřábková. Autor. Matematika. Planimetrie. Trojúhelníky. Teorie a příklady.

Platí Coulombův zákon? Pole nabité koule.

Práce vykonaná v elektrickém poli, napětí, potenciál Vzájemná souvislost mezi intenzitou elektrického pole, napětím a potenciálem Práce vykonaná v

Q N v místě r. Zobecnění Coulombova zákona Q 3 Q 4 Q 1 Q 2

Otázka: Atomy, molekuly, látky. Předmět: Chemie. Přidal(a): Jirka. Základní chemické pojmy. Hmota

. a) Vyjdeme ze sch matu na ob. R. Obvodem poch z poud o efektivn hodnot I = U=Z kde Z je velikost celkov impedance Z = Ri +!L ; : P i ezonanci plat O

FYZIKA I. Mechanická energie. Prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc. Prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. Doc. Ing. Irena Hlaváčová, Ph.D. Mgr. Art.

1 KOMBINATORIKA, KLASICKÁ PRAVDPODOBNOST

Rutherfordův experiment s multikanálovým analyzátorem

podíl permeability daného materiálu a permeability vakua (4π10-7 )

V ZÁKON ELEKTRICKÝ ODPOR

Měření koaxiálních kabelů a antén

Newtonův gravitační zákon Gravitační a tíhové zrychlení při povrchu Země Pohyby těles Gravitační pole Slunce

Magnetické pole najdeme kolem permanentního magnetu (i kolem Země) a zároveň kolem každého vodiče, kterým prochází elektrický proud.

4. konference o matematice a fyzice na VŠT Brno, Fraktály ve fyzice. Oldřich Zmeškal

ELEKTROSTATIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 2. ročník

Teoretické základy vakuové techniky

Kapacita. Gaussův zákon elektrostatiky

5. Elektromagnetické kmitání a vlnění

Základy elektrotechniky

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

Newtonův gravitační zákon

Zátěž teplem

9 FYZIKA. 9.1 Charakteristika vyučovacího předmětu. 9.2 Vzdělávací obsah

LEVEL INSTRUMENTS CZ LEVEL EXPERT

Tabulka 3.1: Výdaje na zdravotní péči podle diagnóz v mil. Kč

Fabryův-Perotův rezonátor

Pokusy z elektrostatiky v heuristické výuce fyziky II.

DYNAMIKA HMOTNÉHO BODU

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS

Elektřina a magnetismus Elektrostatické pole

Vibrace vícečásticových soustav v harmonické aproximaci. ( r)

Elektrický náboj a elektrické pole

Elektrické vlastnosti látek

Typové příklady ke zkoušce z Fyziky 1

El1.C. Podle knihy Blahovec Základy elektrotechniky v příkladech a úlohách

5.8 Jak se změní velikost elektrické síly mezi dvěma bodovými náboji v případě, že jejich vzdálenost a) zdvojnásobíme, b) ztrojnásobíme?

Ochrana před bleskem a přepětím staveb z pohledu soudního znalce

GAUSSŮV ZÁKON ELEKTROSTATIKY

MEG jako blokující m ni s permanentním magnetem

1. Co je elektrický proud? Elektrický proud je projev pohybu elektrického náboje. Vyjadujeme ho jako celkový náboj, který projde za jednotku asu.

Pedagogická fakulta. Katedra fyziky. Měření stacionárního magnetického pole Measurement of the stationary magnetic field

F9 SOUSTAVA HMOTNÝCH BODŮ

k + q. Jestliže takový dipól kmitá s frekvencí ν (odpovídající

Gravitační pole. a nepřímo úměrná čtverci vzdáleností r. r r

Řešení úloh krajského kola 58. ročníku fyzikální olympiády Kategorie B Autor úloh: J. Thomas

O SPOLECNOSTI OBUV ORTOPEDICKÁ INDIVIDUÁLN I DETSKÁ


Geometrická optika. Aberace (vady) optických soustav

Vážení klienti, Upozorníme i na praktické důsledky nesjednání pravidelného pracoviště při poskytování cestovních náhrad. TaxVision, s.r.o.

TVAROVÉ A ROZMĚROVÉ PARAMETRY V OBRAZOVÉ DOKUMENTACI. Druhy kót Části kót Hlavní zásady kótování Odkazová čára Soustavy kót

Učební osnovy Fyzika 6

Asynchronní pevodník RS-232 /485 s automatickým ízením penosu a galvanickým oddlením rozhraní ELO E069. Uživatelský manuál

ELEKTROMAGNETICKÉ VLNY VE VOLNÉM PROSTŘEDÍ


Coulombův zákon I. 0 = C 2 / Nm 2 je permitivita vakua. jednotkou náboje v soustavě SI je 1 Coulomb [C] k = 1/4 0 = 9.

Transkript:

4. Základy elektostatiky lektostatické pole existuje kolem všech elekticky nabitých tles. Tato tlesa na sebe vzájemn jeho postednictvím psobí. lektický náboj dva významy: a) vyjaduje stav elekticky nabitých tles b) je skalání fyzikální veliina (, [] = C (coulomb)) Vlastnosti el. náboje: ) Lze jej pemístit v tlese i z jednoho tlesa na duhé ) xistují dva duhy náboje kladný a záponý 3) Je dlitelný (nejmenší elementání náboj e =,60.0-9 C) 4) Základní nosie el. náboje: potony a elektony 5) Atomy navenek neutální ástice, v nichž poet +e v potonech jáda je shodný s potem e v elektonech obalu 6) Ionty kladné, záponé 7) lektování tles jev pemísování volných elekton z jednoho tlesa na duhé a vznik tles elekticky nabitých 8) Tlesa souhlasn nabitá na sebe psobí odpudivými el. silami, tlesa nesouhlasn nabitá pitažlivými el. silami. Coulombv zákon: Dva bodové náboje v klidu na sebe vzájemn psobí stejn velkými opan oientovanými elektickými silami, jejichž velikost je pímo úmná souinu obou náboj a nepímo úmná duhé mocnin jejich vzdálenosti: F e = k, kde k =, kde o = 8,85.0 - C.m -.N - je pemitivita vakua a 4πε 0 ε je elativní pemitivita (po vakuum a vzduch =, po všechna ostatní postedí ). Pozn. Po vakuum platí k = 9.0 9 N.m.C -. Veliiny chaakteizující el. pole:. Intenzita elektického pole vektoová veliina definovaná jako podíl el. síly psobící v daném míst pole na kladný bodový náboj a velikosti tohoto náboje: e = F e [e ] = N.C - = V.m - V okolí bodového náboje o je adiální el. pole, jehož intenzita v lib. míst je uena 0 vztahem e = k.. Tento vztah platí i po intenzitu el. pole vn kulového vodie, na jehož povchu je ovnomn ozmístn el. náboj o. vnit kulového vodie je intenzita el. pole nulová. Gafické znázonní el. pole siloáový model (siloáa je myšlená áa její tena uuje sm vektou intenzity) - adiální pole

- homogenní pole. lektický potenciál skalání veliina definovaná jako podíl potenciální enegie p kladného bodového náboje v daném míst el. pole a tohoto náboje: p e = [ e ] = V Pozn. :. Potenciální enegie p je uena pací W, kteou vykoná elektická síla pi pemístní náboje z daného místa na povch Zem. Takže nap. kladn nabitá deska má vzhledem k desce uzemnné (umístné ovnobžn ve vzdálenosti d) potenciál p W F.d.. d e = = = = =.d, kde je intenzita homogenního el. pole mezi deskami. Pozn. :. Ze vztahu e =.d plyne po jednotka V.m -. Gafické znázonní el. pole ekvipotenciálními plochami: - adiální pole + - homogenní pole + A B e A B 0 lektické naptí je ozdíl potenciál mezi dvma body elektického pole: = A B [] = V

Rozmístní el. náboje ve vodii:. plný vodi pouze na povchu. dutý vodi pouze na vnjším povchu Plošná hustota náboje: = [] = C.m S Pozn. Na povchu koule polomu R platí =, což znamená, že ím je menší 4. π. R R, tím je vtší. Poto je nejvtší hustota náboje na hotech a hanách. Vodi a nevodi v elektickém poli Vodi v el. poli: jev elektostatické indukce + _ - i Platí: = i, takže v = 0 V.m - Vysvtlení: Vodie obsahují volné nosie elektického náboje. Poto po vložení vodie do vnjšího elektického pole s intenzitou dojde psobením pitažlivých a odpudivých elektických sil k pemístní tchto volných nosi náboje uvnit vodie a k vytvoení vnitního elektického pole s intenzitou i. Ob intenzity jsou stejn velké, ale opan oientované. vnit vodie je poto jejich vektoový souet nulový a výsledné elektické pole má nulovou intenzitu v = 0. Nevodi v el. poli: jev polaizace dielektika vytvoení dipólu z neutální ástice vložením nevodie do - el. pole + - i + - + Platí: vždy v v = - i v i Vysvtlení: Nevodie neobsahují volné nosie elektického náboje. Poto po vložení nevodie do vnjšího elektického pole s intenzitou dojde psobením pitažlivých a odpudivých elektických sil pouze k polaizaci, tj. k natoení (nikoliv pemístní!) elektických dipól ( potažené atomy nebo molekuly) uvnit nevodie. Tím se uvnit

nevodie vytvoí slabé elektické pole s intenzitou pole uvnit nevodie i. Vekto intenzity výsledného v je pak souhlasn oientován s vektoem silnjšího vnjšího pole. Velikost vektou výsledné intenzity je pak vzhledem k opané oientaci skládaných intenzit a i ovna v = - i Pom je elativní pemitivita postedí (udává, kolikát je intenzita výsledného V pole menší než intenzita pole vnjšího). Kapacita vodie, kondenzátoy a jejich spojování Kapacita vodie je veliina C vyjadující schopnost vodie pi dané hodnot potenciálu pijmout uitý náboj. Je definována vztahem: C = ϕ, esp. C =, [C ] = F (F, nf, pf,...). Kapacita vodie záleží - na jeho tvau (nap. kulový vodi polomu R má kapacitu C = 4.. 0.R) - na postedí, kteé jej obklopuje - na tom, zda se v blízkosti nachází další vodi (kapacita osamocených vodi je velmi malá). Kondenzáto je soustava vodi s velkou kapacitou: C = 0. d S, píp. C = 0.. d S, kde S je úinná plocha, d je vzdálenost desek kondenzátou. Duhy kondenzáto: - s mnitelnou kapacitou - s konstantní kapacitou Píklady kondenzáto: - deskový (otoný)... (leydenská láhev) - svitkový - keamický - elektolytický Spojování kondenzáto: a) paaleln b) séiov C C C C C = C + C = C C + C

. negie nabitého kondenzátou: = =. C = C. 0