Práce v elektrickém poli Elektrický potenciál a napětí

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

ELEKTRICKÝ NÁBOJ A ELEKTRICKÉ POLE

Elektrostatické pole. Vznik a zobrazení elektrostatického pole

Elektřina a magnetizmus - elektrické napětí a elektrický proud

elektrický náboj elektrické pole

Elektrické vlastnosti látek

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

Elektrický náboj a elektrické pole

4.1.7 Rozložení náboje na vodiči

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

Elektrické a magnetické pole zdroje polí

4.1.6 Elektrický potenciál

Elektromagnetismus. - elektrizace třením (elektron = jantar) - Magnetismus magnetovec přitahuje železo zřejmě první záznamy o používání kompasu

ANOTACE vytvořených/inovovaných materiálů

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

ELEKTROSTATICKÉ POLE V LÁTKÁCH

4.1.6 Elektrický potenciál

GE - Vyšší kvalita výuky CZ.1.07/1.5.00/

Základní zákony a terminologie v elektrotechnice

Ing. Stanislav Jakoubek

Elektřina a magnetismus úlohy na porozumění

4.1.8 Látky v elektrickém poli

Skalární a vektorový popis silového pole

Přehled veličin elektrických obvodů

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

Věra Keselicová. květen 2013

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

Magnetické pole - stacionární

Elektrické vlastnosti látek

7. Elektrolýza. Úkoly měření: Použité přístroje a pomůcky: Základní pojmy, teoretický úvod:

Vzájemné silové působení

Elektrické pole vybuzené nábojem Q2 působí na náboj Q1 silou, která je stejně veliká a opačná: F 12 F 21

Stacionární magnetické pole. Kolem trvalého magnetu existuje magnetické pole.

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

FYZIKA II. Petr Praus 7. Přednáška stacionární magnetické pole náboj v magnetickém poli

Magnetické vlastnosti látek (magnetik) jsou důsledkem orbitálního a rotačního pohybu elektronů. Obíhající elektrony představují elementární proudové

ELEKTROMAGNETISMUS ELEKTRO MAGNETISMUS

ELEKTRICKÝ PROUD ELEKTRICKÝ ODPOR (REZISTANCE) REZISTIVITA

18. Stacionární magnetické pole

STACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 3. ročník

FYZIKA II. Petr Praus 8. Přednáška stacionární magnetické pole (pokračování) a Elektromagnetická indukce

1.7.8 Elektrické pole

Název: II.FYZIKÁLNÍ TESTY SOUHRNNÉ OPAKOVÁNÍ VY_52_INOVACE_F2.19. Vhodné zařazení: Časová náročnost: 45 minut Ověřeno:

Přehled látky probírané v předmětu Elektřina a magnetismus

Téma 1: Elektrostatika I - Elektrický náboj Kapitola 22, str

Cvičení F2070 Elektřina a magnetismus

GAUSSŮV ZÁKON ELEKTROSTATIKY

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově. 07_1_Elektrický náboj a elektrické pole

Elektrostatika _Elektrický náboj _Elektroskop _Izolovaný vodič v elektrickém poli... 3 Izolant v elektrickém poli...

1 Tuhé těleso a jeho pohyb

Různé: Discriminant: 2

Opakování

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

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS kontrolní otázky a odpovědi

Profilová část maturitní zkoušky 2017/2018

ELEKTROMAGNETICKÉ POLE

3. ELEKTROMAGNETICKÉ POLE

Okruhy, pojmy a průvodce přípravou na semestrální zkoušku v otázkách. Mechanika

4. V jednom krychlovém metru (1 m 3 ) plynu je 2, molekul. Ve dvou krychlových milimetrech (2 mm 3 ) plynu je molekul

7. Gravitační pole a pohyb těles v něm

Základní otázky pro teoretickou část zkoušky.

PEM - rámcové příklady Elektrostatické pole a stacionární elektrický proud

Elektrické a magnetické pole zdroje polí

Kapacita. Gaussův zákon elektrostatiky

Elektrický proud. Opakování 6. ročníku

FYZIKA Elektrický náboj

Elektřina: Elektrostatika: Elektrostatika: Elektrostatika: Analogie elektřiny s mechanikou: Elektrostatika: Souvislost a analogie s mechanikou.

3.1 Magnetické pole ve vakuu a v látkovén prostředí

ELT1 - Přednáška č. 6

GE - Vyšší kvalita výuky CZ.1.07/1.5.00/

Základy elektrotechniky - úvod

c) vysvětlení jednotlivých veličin ve vztahu pro okamžitou výchylku, jejich jednotky

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

Elektřina a magnetizmus závěrečný test

Stacionární magnetické pole Nestacionární magnetické pole

Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název DUM: Elektroskop a jednotka elektrického náboje Číslo DUM: III/2/FY/2/2/4 Vzdělávací předmět: Fyzika

Příklady elektrostatických jevů - náboj

Maturitní temata z fyziky pro 4.B, OkB ve školním roce 2011/2012

Jednoduchý elektrický obvod

Magnetické pole se projevuje silovými účinky - magnety přitahují železné kovy.

Fyzika 6. ročník. přesahy, vazby, mezipředmětové vztahy průřezová témata. témata / učivo. očekávané výstupy RVP. očekávané výstupy ŠVP

Obsah. Obsah. 2.3 Pohyby v radiálním poli Doplňky 16. F g = κ m 1m 2 r 2 Konstantu κ nazýváme gravitační konstantou.

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

Mgr. Jan Ptáčník. Elektrodynamika. Fyzika - kvarta! Gymnázium J. V. Jirsíka

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496

Theory Česky (Czech Republic)

Rovinná harmonická elektromagnetická vlna

Maturitní témata fyzika

7 Gaussova věta 7 GAUSSOVA VĚTA. Použitím Gaussovy věty odvod te velikost vektorů elektrické indukce a elektrické intenzity pro

Elektřina. Elektrostatika: Elektrostatika: Elektrostatika: Analogie elektřiny s mechanikou: Elektrostatika: Souvislost a analogie s mechanikou.

Fyzika opakovací seminář tematické celky:

Elektrostatické pole Coulombův zákon - síla působící mezi dvěma elektrickými bodovými náboji Definice intenzity elektrického pole Siločáry

a) [0,4 b] r < R, b) [0,4 b] r R c) [0,2 b] Zakreslete obě závislosti do jednoho grafu a vyznačte na osách důležité hodnoty.

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

Maturitní otázky z fyziky Vyučující: Třída: Školní rok:

Fyzika, maturitní okruhy (profilová část), školní rok 2014/2015 Gymnázium INTEGRA BRNO

STEJNOSMĚRNÝ PROUD Stejnosměrný el. proud TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

ČÁST V F Y Z I K Á L N Í P O L E. 18. Gravitační pole 19. Elektrostatické pole 20. Elektrický proud 21. Magnetické pole 22. Elektromagnetické pole

5 Stacionární magnetické pole HRW 28, 29(29, 30)

VY_32_INOVACE_6/15_ČLOVĚK A PŘÍRODA. Předmět: Fyzika Ročník: 6. Poznámka: Vodiče a izolanty Vypracoval: Pták

Transkript:

Práce v elektrickém poli Elektrický potenciál a napětí

Elektrický potenciál Pohybuje-li se elektrický náboj v elektrickém poli, konají práci síly elektrické anebo vnější. Tohoto poznatku pak použijeme pro zavedení elektrického potenciálu ( ). Zvolíme místo, kterému přisoudíme potenciál nulový. (V praxi je to nekonečno anebo zemský povrch.) Umístíme tam náboj jednotkový náboj. Jednotkový náboj přesuneme do bodu, kde potenciál zkoumáme. Elektrický potenciál je pak roven práci, kterou jsme vykonali.

Elektrický potenciál Nemáme-li k dispozici jednotkový náboj, pak: Q 1C W J C 1 JC V ( volt) Elektrický potenciál ( ) je tedy práce, která se vykoná při přenesení jednotkového náboje z místa nulového potenciálu do bodu, kde potenciál zkoumáme. Poznámka: W Q 1C Q Elektrické pole je tzv. konzervativní, tzn. vykonaná práce (a tím ani potenciál) nezávisí na trajektorii, po níž náboj přenášíme.

Elektrický potenciál Náboj přesunu na tuto svorku. Protože jsem musel vykonat práci +9,2 J je potenciál této svorky +9,2 V. Potenciálu např. této svorky zdroje přisoudím hodnotu 0 V a umístím na ni náboj 1 C.

Elektrický potenciál Náboj přesunu na tuto svorku. Protože jsem musel vykonat práci -1,6 J je potenciál této svorky -1,6 V. Potenciálu této svorky zdroje přisoudím hodnotu 0 V a umístím na ni náboj 1 C.

Napětí, ekvipotenciální plochy Elektrický potenciál nemůžeme přímo měřit, ale pouze počítat. Měřitelné je pouze napětí, což je rozdíl potencionálů, tzn.: U = 2-1 = Δ ; [U] = V Vyznačíme li v elektrickém poli místa se stejným potenciálem, získáme tak ekvipotenciální plochy.

ekvipotenciálními plochami elektrického pole radiálního jsou soustředné kulové plochy - k Q r

ekvipotenciální plochy dipólu

ekvipotenciální plochy souhlasných nábojů. simulace

ekvipotenciálními plochami homogenního elektrického pole radiálního jsou rovnoběžné plochy

Vztah mezi intenzitou elektrického pole a napětím d U E d E U d U V E Vm 1 m

Vodič a izolant v elektrickém poli V praxi velmi často pozorujeme, že zelektrovaná tělesa přitahují i tělesa elektricky neutrální vodiče i izolanty.

Elektrostatická indukce - vodiče Vodiče obsahují volně pohyblivé elektrony, které se účinkem elektrických sil přemístí na jednu stranu tělesa, kde vznikne záporný náboj (-Q). Na druhé straně se jich však nedostává, a proto je zde stejně velký kladný náboj (+Q). Vodič se zpolarizoval a vznikl elektrický dipól. Nastal jev elektrostatické indukce.

Elektrostatická indukce + + + + + + +Q -Q

Elektrostatická indukce +

Elektrostatická indukce Na náboje +Q a Q začnou působit dvě stejně velké opačně orientované elektrické síly, které se snaží vodič stočit rovnoběžně se siločárami. F + -Q + + + + +Q -F

Elektrostatická indukce Výslednice sil je nulová a proto nedochází k posunu tělesa, ale pouze k rotaci. + F -Q +Q -F + + F + (-F) =0

**Elektrostatická indukce Jestliže je však pole nehomogenní, stáčí se tento dipól tečně k siločárám. Protože jeden z nábojů (+Q nebo Q) je v místě s větší intenzitou, působí na něj i větší elektrická síla. Výslednice těchto sil tedy již není nulová; vodič je proto vtahován do míst s větší intenzitou, tzn. k zelektrovanému tělesu.

**Elektrostatická indukce + F 2 - F 1 F 1 + F 2 0

Faradayova klec Faradayova klec je kovové těleso s dutinou. Může jí být např. drátěná klec s dostatečně malými oky. Faradayova klec dokáže odstínit elektrické pole, tzn. je li náboj uvnitř, tak jeho pole neproniká ven, a je li tento náboj vně, tak jeho pole zase neproniká dovnitř, což samozřejmě platí i pro elektromagnetické vlny.

**Faradayova klec - vysvětlení Elektrické pole zpolarizovaného vodiče (dipólu) se skládá s vnějším elektrickým polem. Uvnitř vodiče se obě pole vzájemně ruší, takže výsledná intenzita je nulová Vně dochází k deformaci siločar; siločáry se jakoby stahují do vodiče. Tzn. elektrické pole do vodiče neproniká.

**Faradayova klec

Faradayova klec Vodič se v elektrickém poli nabité tyčky zpolarizuje ale Faradayova klec elektrické pole odstínila.

Faradayova klec

Izolant v el. poli Izolant se v elektrickém poli chová obdobně jako vodič, třebaže neobsahuje žádné volné elektrony. Mnohé látky jsou totiž složeny z částic, které již sami o sobě dipóly jsou. např. molekula H 2 O je polární, tj. je dipólem

Polarizace dielektrika A pokud částice dipólem není, snadno se jím stane, když se kruhové trajektorie elektronů změní v elektrickém poli na eliptické.

Polarizace dielektrika

Izolant (dielektrikum) mimo elektrické pole má své polární molekuly orientované náhodně:

Izolant v elektrickém poli Jeho částice zaujmou polohu přibližně rovnoběžnou se siločárami, čímž zeslabí pole uvnitř vodiče r-krát. Těleso se začne chovat jako jeden velký dipól, tzn. nastaví se tečně k siločárám, resp. je vtahováno do míst s větší intenzitou.