당신은 주제를 찾고 있습니까 “praca w polu elektrostatycznym zadania – Jak obliczyć pracę w polu elektrostatycznym – przykładowe zadanie“? 다음 카테고리의 웹사이트 you.khunganhtreotuong.vn 에서 귀하의 모든 질문에 답변해 드립니다: you.khunganhtreotuong.vn/blog. 바로 아래에서 답을 찾을 수 있습니다. 작성자 FizMat 이(가) 작성한 기사에는 조회수 2,811회 및 좋아요 40개 개의 좋아요가 있습니다.
Table of Contents
praca w polu elektrostatycznym zadania 주제에 대한 동영상 보기
여기에서 이 주제에 대한 비디오를 시청하십시오. 주의 깊게 살펴보고 읽고 있는 내용에 대한 피드백을 제공하세요!
d여기에서 Jak obliczyć pracę w polu elektrostatycznym – przykładowe zadanie – praca w polu elektrostatycznym zadania 주제에 대한 세부정보를 참조하세요
http://bit.ly/kurs_elektrostatyki Trzy ładunki elektryczne umieszczono w wierzchołkach kwadratu. Oblicz minimalną pracę, jaką trzeba wykonać, aby w czwartym wierzchołku umieścić ładunek, który początkowo znajdował się w nieskończoności. Prostymi słowami pokazuję, jak rozwiązać to zadanie z elektrostatyki. Pojęcie potencjału elektrostatycznego i zasada superpozycji pozwalają obliczyć tę pracę bez całkowania.
praca w polu elektrostatycznym zadania 주제에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하세요.
Elektrostatyka – energia i praca w polu elektrostatycznym
Największy w Polsce serwis o fizyce! Serwis edukacyjno-hobbystyczny dla każdego. Zadania fizyczne, testy maturalne i odpowiedzi, …
Source: fizyka.dk
Date Published: 12/21/2021
View: 6797
Jaką pracę należy wykonać, aby przemieścić ładunek w polu …
Elektrostatyka. Uczeń: 8) analizuje pracę jako zmianę energii potencjalnej podczas przemieszczenia ładunku w polu elektrycznym; posługuje się pojęciem …
Source: zpe.gov.pl
Date Published: 6/15/2021
View: 5177
Matura z fizyki – zadania – elektrostatyka – Filoma
Praca w polu elektrycznym. Łączenie kondensatorów. Pojemność i energia kondensatora. Ruch ładunku w polu elektrycznym.. Elektrostatyka.
Source: www.filoma.org
Date Published: 1/1/2022
View: 2137
Praca w polu elektrostatycznym – Medianauka.pl
Mówimy, że pole elektrostatyczne jest polem zachowawczym. Energia potencjalna pola elektrostatycznego. Analogicznie do energii potencjalnej w …
Source: www.medianauka.pl
Date Published: 6/23/2022
View: 4769
praca w polu elektrostatycznym – Matematyka.pl
Obliczyć pracę W przeniesienia ładunku q z punktu A a,0 d.. … praca w polu elektrostatycznym … jestem zielony z tego a musze tylko oddac to zadanie;/.
Source: matematyka.pl
Date Published: 2/15/2022
View: 8289
Teoria – Praca w polu elektrostatycznym – Fizyka Jamnika
Fizyka Jamnika to DARMOWY internetowy kurs fizyki dla uczniów i uczennic szkół podstawowych oraz średnich. Pole elektrostatyczne.
Source: fizyka.org
Date Published: 12/27/2022
View: 346
Ruch ładunków w polu elektrostatycznym – Edukator.pl
Ta praca stanowi równocześnie zmianę energii potencjalnej tej cząstki. Elektron w polu protonu. W atomach, elektrony krążą wokół jąder zawierających protony. W …
Source: www.edukator.pl
Date Published: 6/22/2022
View: 1548
주제와 관련된 이미지 praca w polu elektrostatycznym zadania
주제와 관련된 더 많은 사진을 참조하십시오 Jak obliczyć pracę w polu elektrostatycznym – przykładowe zadanie. 댓글에서 더 많은 관련 이미지를 보거나 필요한 경우 더 많은 관련 기사를 볼 수 있습니다.
주제에 대한 기사 평가 praca w polu elektrostatycznym zadania
- Author: FizMat
- Views: 조회수 2,811회
- Likes: 좋아요 40개
- Date Published: 2016. 2. 28.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=g9nRzNnpWkw
Jak Wyrazamy pracę w polu elektrycznym?
Pracę możemy zatem obliczać z wzoru : W z (A-B) = E p B – E p A. Energia potencjalna ładunku może być dodatnia lub ujemna w zależności od znaków ładunków, może rosnąć lub maleć przy zmianie odległości od źródła , zależnie od znaków ładunku źródła [Q] i ładunku w polu [q].
Od czego nie zależy praca wykonana w polu elektrostatycznym?
Praca w polu elektrostatycznym
gdzie q E = F jest wartością siły, z jaką przesuwamy ładunek. Praca ta nie zależy od tego, czy będziemy ją wykonywać, idąc wzdłuż drogi , czy idąc wzdłuż A C B .
Jakimi zagadnieniami zajmuje się elektrostatyka?
Elektrostatyka – dziedzina fizyki zajmująca się oddziaływaniami pomiędzy nieruchomymi ładunkami elektrycznymi. Oddziaływania te zwane są elektrostatycznymi. Elektrostatyka rozpatruje też ładunki poruszające się, o ile pomija się wszystkie efekty wynikające z ruchu ładunków z wyjątkiem zmiany ilości ładunku.
Jak porusza się ładunek w polu elektrycznym?
Ładunek w polu elektrostatycznym
Jeśli pole jest centralne, to siły powodują ruch niejednostajnie przyspieszony do lub od źródła w zależności od znaku ładunku , a energia potencjalna ładunku ulega przemianie w energię kinetyczną.
Co jest źródłem pola elektrostatycznego?
Źródłem pola elektrostatycznego jest ładunek elektrostatyczny skumulowany na powierzchni materiału nieprzewodzącego lub odizolowanego przewodnika (w tym ciała człowieka).
Jakie cechy ma pole elektrostatyczne?
Często krótko nazywa się zachowawczym samo pole elektryczne ładunków spoczywających zwane polem elektrostatycznym. Wynikiem zachowawczości pola elektrycznego jest jego potencjalność (istnienie energii potencjalnej i potencjału) oraz bezwirowość. Obie te cechy są matematycznie równoważne z zachowawczością.
Gdzie jest pole elektrostatyczne?
Jeśli przestrzeńma taką cechę, że na umieszczony w niej ładunek działa siła elektryczna, to w przestrzeni tej istnieje pole elektryczne. Źródłem pola są ładunki elektryczne. Ładunki spoczywające wytwarzają pole elektrostatyczne.
Kiedy pojawia się pole elektryczne?
Pole elektrostatyczne powstaje wokół ładunków elektrycznych. Ładunki, które wytwarzają pola elektrostatyczne nazywamy źródłami pola elektrostatycznego. Ładunek próbny – ładunek, który umieszczamy w polu elektrostatycznym, o wartości mniejszej niż ładunek źródła pola i dodatni.
Jakie polem nazywamy elektrostatycznym?
Polem elektrostatycznym nazywamy własność przestrzeni polegająca na tym że na umieszczone w tej przestrzeni ciała naelektryzowane działa siła elektryczna. Natężeniem pola elektrostatycznego w danym punkcie nazywamy stosunkiem siły działającej na umieszczony w tym punkcie próbny ładunek dodatni q+ do tego ładunku.
Gdzie wykorzystywana jest siła elektrostatyczna?
Oprócz poważnych zastosowań elektrostatyki do celów naukowych, jak w przypadku generatora Van de Graaffa, zjawiska elektrostatyczne są powszechnie wykorzystywane w wielu praktycznych urządzeniach, takich jak kserokopiarki, drukarki laserowe i atramentowe czy filtry elektrostatyczne.
Jak zapobiegać wyładowaniom elektrostatycznym?
Rozwiązaniem tego problemu jest zapewnienie wilgotności względnej powietrza na poziomie nie niższym niż 40%, a w większości przypadków – bliżej 60%. W tym celu należy nieustannie zapewniać odpowiednią wilgotność powietrza.
Kiedy następuje naładowanie elektrostatyczne?
Jeżeli obiekt znajduje się w polu elektrostatycznym, to może pojawić się na jego powierzchni niezrównoważony ładunek elektryczny. Elektryzowanie (elektryzacja) jest to wytwarzanie w danym ciele nadmiaru ładunków elektrycznych jednego znaku, które następuje zwykle w warunkach zetknięcia ciał lub ich zbliżenia.
Jaka siła działa w polu elektrycznym?
Pole elektryczne Jest to przestrzeń wokół ładunków elektrycznych, która ma tę własność, że na umieszczony w niej ładunek elektryczny działa siła Coulomba.
Jaki jest kierunek pola elektrostatycznego?
Linie pola elektrostatycznego – linie, do których styczne w każdym punkcie mają kierunek zgodny z kierunkami sił elektrostatycznych. Zwrot linii pola jest zgodny ze zwrotem sił elektrostatycznych działających na ładunki próbne.
Jak zachowuje się naładowana cząstka w polu magnetycznym?
Na naładowaną cząstkę poruszającą się w polu magnetycznym działa siła, gdy kierunek ruchu tej cząstki ma niezerową składową prostopadłą do wektora indukcji magnetycznej (innymi słowy, siła nie działa na cząstkę poruszającą się w kierunku równoległym do wektora indukcji magnetycznej).
Czym jest pole elektryczne?
Pole elektryczne Jest to przestrzeń wokół ładunków elektrycznych, która ma tę własność, że na umieszczony w niej ładunek elektryczny działa siła Coulomba.
W jakich jednostkach jest praca?
Jednostką pracy jest dżul (J). Jeden dżul jest równy pracy wykonanej przez siłę o wartości 1 N przy przesunięciu punktu przyłożenia siły o 1 m w kierunku równoległym do kierunku działania siły. Ponieważ praca jest miarą przekazywanej energii pomiędzy systemami dżul jest także jednostką energii.
Czy pole elektrostatyczne jest zachowawcze?
Pole elektrostatyczne ma charakter zachowawczy, a więc praca wykonana przy przesuwaniu ładunku w polu nie zależy od drogi. Powyżej zobrazowano przenikanie linii sił pola przez pewną powierzchnię.
Ile jest równe k?
Stała elektrostatyczna ma wartość ściśle określoną: k = 9 ∙ 109 Nm2/C2. Często jednak wyraża się poprzez tzw. przenikalność elektryczną próżni oznaczaną przez ε0.
Elektrostatyka – energia i praca w polu elektrostatycznym – Zadanie 5
Kula o masie m, obdarzona ładunkiem q1, porusza się z prędkością v, w kierunku drugiej, całkowicie unieruchomionej – kuli o masie m2 i ładunku q2. Na jaką odległość x zbliżą się te kule? Założyć, ze w chwili początkowej kule znajdują się w bardzo dużej wzajemnej odległości.
Zobacz rozwiązanie! – kliknij na napis “więcej” znajdujący się poniżej.
Praca w polu elektrostatycznym
Praca w polu elektrostatycznym
Jeżeli dowolny ładunek umieścimy w polu elektrostatycznym, to zacznie na niego działać siła oddziaływania elektrycznego o wartości F, która wykona na ładunku q 0 pewną pracę W, przemieszczając go na pewnej drodze. W Polu jednorodnym praca sił pola będzie równa:
Korzystając z definicji iloczynu skalarnego otrzymujemy:
gdzie:
F – wartość siły pola elektrostatycznego,
s – droga, jaką przebył ładunek q 0 pod wpływem działania tej siły,
pod wpływem działania tej siły, α – kąt między kierunkiem działania siły i przesunięcia.
Z definicji natężenia pola elektrycznego wynika, że:
,
więc
W = q 0 E·s·cosα
Jeżeli ładunek q 0 porusza się wzdłuż linii pola (na przykład w polu centralnym), to kąt między wektorem natężenia pola a wektorem przemieszczenia jest równy α=0°, a cos0°=1. Mamy więc:
W = q 0 E·s.
W centralnym polu elektrostatycznym, wytworzonym przez ładunek Q wartość natężenia pola jest równa:
,
gdzie r jest odległością od ładunku źródła pola, a k współczynnikiem proporcjonalności ( ). Wartość wektora E nie może być ujemna, stąd wartość bezwzględna we wzorze, choć sam wektor może być ujemny.
Dalej rozpatrujemy wyłącznie pole centralne.
Mając wszystkie potrzebne już wzory, jesteśmy w stanie obliczyć pracę sił zewnętrznych lub sił pola, przemieszczających ze stałą szybkością ładunek q 0 z punktu A do punktu B w polu centralnym.
Droga s we wzorze W = q 0 E·s będzie równa wartości wektora przesunięcia Δr=r B -r A (pogrubioną czcionką oznaczono wartości wektorowe). Zatem:
Widać, że praca zależy od punktu początkowego i końcowego, a nie zależy od toru, po jakim porusza się ładunek q 0 . Mówimy, że pole elektrostatyczne jest polem zachowawczym.
Energia potencjalna pola elektrostatycznego
Analogicznie do energii potencjalnej w polu grawitacyjnym możemy wprowadzić pojęcie energii potencjalnej w polu elektrostatycznym. Energię potencjalną można zdefiniować z wykorzystaniem pojęcia siły zachowawczej. Energia potencjalna ciała w punkcie A względem punktu B jest to praca, jaką wykonuje siła zachowawcza przy przesunięciu tego ciała z punktu A do B. Przyjmuje się, że punkt A jest w nieskończoności, wówczas 1/r A dąży do zera przy r A dążącym do nieskończoności.
Zatem każdy ładunek punktowy q 0 umieszczony w polu elektrostatycznym posiada energię potencjalną eletrostatycznąrówną pracy, jaką należy wykonać, aby przenieść go z nieskończoności do danego punktu pola, bez zmiany energii kinetycznej tego ładunku.
Korzystając ze wzoru na pracę sił zewnętrznych w polu elektrostatycznym otrzymujemy:
i w efekcie pomijając indeks B:
Zauważmy, że jeżeli ładunki takich samych znaków, energia potencjalna jest dodatnia, jeżeli zaś ładunki są różnoimienne, energia potencjalna ma ujemną wartość.
Potencjał elektryczny
Potencjał elektryczny w danym punkcie pola jest to stosunek energii potencjalnej ładunku punktowego w danym punkcie do wartości tego ładunku.
© medianauka.pl, 2021-06-01, ART-4065
praca w polu elektrostatycznym
Post autor: lukpiw » 30 mar 2009, o 20:48
Witam nie wiem jak to rozwiązać, jeśli to możliwe proszę o pomoc i z góry dziękuje:)
Zad.
Pole elektryczne jest wytworzone przez ładunek punktowy q, umieszczony w początku układu współrzędnych. Obliczyć pracę W przeniesienia ładunku q z punktu A(a,0) do punktu B(2a,0).
Edukator
Dla wygody użytkowników ta strona używa plików cookie zgodnie z Polityką Prywatności . Jeśli z niej korzystasz, wyrażasz zgodę na używanie cookie zgodnie z ustawieniami przeglądarki.
Multimedialny podręcznik fizyki
Do opisu pola używamy wektora natężenia E → . Wektor ten określa pole jednoznacznie. Jeżeli zatem znamy wektor natężenia w każdym punkcie pola, to wiemy już o polu wszystko. Oprócz opisu pola za pomocą wektora możemy stosować równorzędnie wielkość skalarną – tzw. potencjał . Pojęcie potencjału jest szczególnie przydatne przy wyznaczaniu pracy i energii ciał naładowanych w polu oraz w przypadku prądu elektrycznego, który będziemy omawiać w następnym rozdziale.
Aby zdefiniować potencjał, trzeba określić energię potencjalną ładunku w polu. Można ją wyznaczyć, znając wzór na pracę przemieszczenia ładunku w polu. Zatem nasze rozważania rozpoczniemy od pracy.
Praca w polu elektrostatycznym Weźmy pod uwagę dodatni ładunek próbny q w polu jednorodnym. Chcemy go przesunąć z punktu A do B o pewien odcinek l , jak na il. 1.17. Zapytajmy, jaką pracę W wykonamy, jeżeli będziemy działać na ładunek siłą F zwróconą przeciwnie do siły działania pola. Zgodnie ze wzorem ogólnym na pracę W = F l cos α (patrz tom 2, rozdział 3.1 Praca), mamy: W A B = q E l cos α ( 1.15 ) gdzie q E = F jest wartością siły, z jaką przesuwamy ładunek. Ilustracja 1.17. Praca wykonana przy przesunięciu ładunku z punktu A do B nie zależy od drogi Praca ta nie zależy od tego, czy będziemy ją wykonywać, idąc wzdłuż drogi A B , czy idąc wzdłuż A C B . Rzeczywiście, idąc wzdłuż drogi A C B , na odcinku A C nie wykonujemy żadnej pracy, gdyż działamy siłą prostopadłą do przesunięcia ( cos 90 ° = 0 ) . Cała praca zostanie wykonana na odcinku C B = d = l cos α , zatem W C B = q E ( l cos α ) = q E d (siła F → jest równoległa do odcinka C B ), więc W C B = W A B . Ilustracja 1.18. Praca w polu elektrostatycznym wzdłuż dowolnej krzywej od A do B jest równa pracy na odcinku C B równoległym do linii pola, nie zależy więc od drogi Twierdzenie, że praca przesunięcia ładunku w polu między dwoma punktami nie zależy od drogi przejścia między tymi punktami, możemy udowodnić w ogólnym przypadku, gdy droga jest dowolna, np. jest linią krzywą, jak na il. 1.18. Całą krzywą dzielimy na elementy Δ l tak małe, że możemy je uważać za odcinki proste. Każdy z nich będzie nachylony pod określonym kątem α do linii pola, więc i do siły, z jaką pracujemy. Na każdym z tych odcinków mamy sytuację podobną do wyżej rozważanej; to znaczy, że praca jest taka sama, jak praca wzdłuż rzutu tego odcinka na kierunek linii pola. Rzuty te (przykładowo Δ l I i Δ l II ) oznaczono kolorem czerwonym na il. 1.18. Suma tych wszystkich prac jest równa pracy na odcinku C B , tak jak poprzednio, mimo że była wykonywana wzdłuż dowolnej krzywej od A do B . Natomiast odcinki prostopadłe do linii pola (oznaczone kolorem czarnym na il. 1.18) nic nie wnoszą do pracy wykonywanej między punktami A i B . Ponieważ nie było żadnych założeń co do krzywej, jest ona dowolnie przeprowadzona między punktami A i B . Dla każdej krzywej możemy przeprowadzić podobne rozumowanie i zawsze wynik będzie taki sam: praca wykonana wzdłuż krzywej będzie równa pracy na odcinku C B : W = q E Δ l 1 cos α 1 + q E Δ l 2 cos α 2 + … + q E Δ l n cos α n = q E d Nasze rozważania można uogólnić dla dowolnego pola elektrostatycznego. Zatem: praca przesunięcia ładunku między dwoma punktami w polu elektrostatycznym nie zależy od drogi, zależy tylko od położenia tych punktów. Taką samą własność ma pole grawitacyjne. Praca przesunięcia jakiejś masy w polu grawitacyjnym również nie zależy od drogi lecz, tylko od położenia punktu początkowego i końcowego. Zatem siły elektryczne i grawitacyjne mają wspólną cechę: są siłami zachowawczymi, bowiem tylko taka siła, której praca nie zależy od kształtu drogi, ale od położenia punktów końcowych tej drogi, nazywa się siłą zachowawczą. Jest to ważne stwierdzenie, gdyż tylko w odniesieniu do pól zachowawczych możemy mówić o energii potencjalnej i tylko w ich przypadku jesteśmy w stanie zdefiniować potencjał. Zanim jednak zdefiniujemy potencjał pola elektrycznego, podamy jeszcze wzór na pracę przesunięcia ładunku próbnego q między dwoma punktami w polu (niejednorodnym) wytworzonym przez ładunek punktowy. Nie możemy stosować tu wzoru (1.15), gdyż siła nie jest stała. Podobne zagadnienie spotkaliśmy przy wyprowadzeniu wzoru na pracę w polu grawitacyjnym wytworzonym przez kulistą masę. Zależność siły grawitacyjnej od promienia r w tamtym przypadku: F = G M m r 2 ( 1.16 ) jest podobna do zależności od promienia r siły elektrostatycznej w obecnym przypadku: F = k | Q q | r 2 ( 1.17 ) Rozumowanie przy wyprowadzaniu wzoru na pracę siły zewnętrznej w polu elektrostatycznym jest podobne do rozumowania w przypadku pola grawitacyjnego (wzór (5.35) w tomie II): W 12 = G M m r 1 – G M m r 2 ( 1.18 ) Zatem, możemy skorzystać z tej analogii i podać gotowy wzór na pracę przesunięcia ładunku próbnego q przez siłę zewnętrzną w polu elektrostatycznym wytworzonym przez punktowy ładunek Q : W 12 = k Q q r 2 – k Q q r 1 ( 1.19 ) Zwróćmy uwagę na to, że wzór (1.19) różni się znakiem od wzoru (1.18). Wynika to stąd, że siła grawitacji jest zawsze siłą przyciągania dwóch ciał, podczas gdy siła elektrostatyczna może być zarówno siłą przyciągającą, jak i odpychającą. Zwrot siły we wzorze (1.17) jest automatycznie uwzględniony (przez znak iloczynu ładunków Q q , po zrezygnowaniu z wartości bezwzględnej) i wpływa na znak we wzorze (1.19).
Energia potencjalna ładunku w polu elektrostatycznym Siły elektryczne są siłami zachowawczymi, dlatego praca wykonana przez siłę zewnętrzną przy przesuwaniu ciała naładowanego w polu nie zostaje zmarnowana i może być zwrócona – ciało uzyskuje energię potencjalną Δ E p . Miarą zmiany tej energii jest wykonana praca Δ E p 21 = W 21 . Dla pola pochodzącego od źródła punktowego zgodnie ze wzorem (1.19) mamy: E p 2 – E p 1 = k Q q r 2 – k Q q r 1 ( 1.20 ) Energia potencjalna ładunku w polu wzrasta ( E p 2 > E p 1 ) , gdy siła zewnętrzna wykonuje pracę przeciw sile elektrostatycznej, czyli: a) przeciw sile odpychania – w przypadku ładunków jednoimiennych, b) przeciw sile przyciągania – w przypadku ładunków różnoimiennych. Energia potencjalna ładunku w polu maleje ( E p 2 < E p 1 ) , gdy pracę wykonuje siła elektrostatyczna, czyli: a) siła odpychania – w przypadku ładunków jednoimiennych, b) siła przyciągania – w przypadku ładunków różnoimiennych. Aby móc określić energię potencjalną ładunku q w danym punkcie pola wytworzonego przez ładunek Q , trzeba zdecydować, gdzie jej wartość przyjmiemy za równą zeru. Zakładamy, że poziom zerowy energii potencjalnej jest w nieskończoności, czyli tam, gdzie ładunek jest oddalony od innych na taką odległość, iż inne ładunki na niego nie działają. Zatem praca W ∞ A wykonana przy sprowadzeniu ładunku z nieskończoności do danego punktu A pola jest miarą energii potencjalnej E p ładunku znajdującego się w tym punkcie, czyli: E p A = W ∞ A ( 1.21 ) Jeżeli ładunek próbny q znajduje się w punkcie odległym o r = r 2 od punktowego ładunku źródła pola Q , a r 1 dąży do nieskończoności, to – zgodnie z (1.19) – energia potencjalna ładunku q wynosi: E p = W ∞ 2 = k Q q r 2 - k Q q r 1 = k Q q r 2 = k Q q r Otrzymaliśmy wzór na energię potencjalną ładunku q w polu o źródle punktowym Q : E p = k Q q r ( 1.22 ) W przypadku ładunków różnoimiennych, których iloczyn jest ujemny, energia jest ujemna. Jest to zrozumiałe, gdyż w tym przypadku pracę przy przesunięciu ładunku z nieskończoności do danego punktu wykonują siły pola i energia potencjalna maleje od zera w nieskończoności do określonej wartości ujemnej w danym punkcie. Wykresy zależności (1.22) przedstawione są na il. 1.19. Ilustracja 1.19. Energia potencjalna E p ( r ) ładunku próbnego w polu o źródle punktowym a) ładunki różnoimienne: E p < 0 (rośnie wraz z odległością), b) ładunki jednoimienne: E p > 0 (maleje wraz z odległością)
Potencjał elektryczny Podobnie jak w przypadku pola grawitacyjnego, potencjał elektryczny zdefiniujemy jako stosunek energii potencjalnej ładunku q w danym punkcie pola do wartości tego ładunku: 1.6. Model atomu Bohra V = E p q ( 1.23 ) Jednostką potencjału jest jeden wolt, 1 V = 1 J 1 C . Dla pola o symetrii punktowej potencjał, zgodnie z jego definicją i ze wzorem (1.22), wyrażamy jako: V = k Q r ( 1.24 ) Widzimy, że o ile potencjał maleje odwrotnie proporcjonalnie do pierwszej potęgi promienia, to natężenie tego pola (wzór (1.8)) maleje odwrotnie proporcjonalnie do kwadratu odległości: E = k Q r 2 Podobne zależności potencjału i natężenia pola od odległości występują również w polu grawitacyjnym. W wielu przypadkach wygodnie jest wyrazić pracę W 12 wykonaną między dwoma punktami za pomocą różnicy potencjałów. Określmy zatem potencjał (1.24) dla punktu 2 oraz dla punktu 1 : V 2 = E p 2 q , V 1 = E p 1 q . Po odjęciu stronami otrzymujemy: V 2 – V 1 = E p 2 – E p 1 q = Δ E p 21 q skąd: Δ E p 21 = q ( V 2 – V 1 ) ( 1.25 ) Wyraziliśmy przyrost energii potencjalnej Δ E p 21 za pomocą różnicy potencjałów. Δ E p 21 = W 12 (przyrost energii potencjalnej jest równy pracy), więc: W 12 = q ( V 2 – V 1 ) ( 1.26 ) Zwróćmy uwagę na to, że W 12 oznacza tu pracę siły zewnętrznej przy przesuwaniu ładunku w polu z punktu 1 do 2 . Siła ta ma zwrot zawsze przeciwny do siły pola działającej na ładunek q (patrz np. il. 1.17)). Jeżeli chcemy wyznaczyć pracę, którą wykonuje pole, przesuwając ładunek q z punktu 1 do 2 , to musimy we wzorze (1.26) zmienić znak na przeciwny, zatem: ( W 12 ) p o l a = q ( V 1 – V 2 ) ( 1.27 ) Różnicę potencjałów nazywamy napięciem i zwykle oznaczamy przez U . Dzięki temu wzór na pracę (1.26) przybiera prostą postać: W = q U ( 1.28 ) Jednostką napięcia – tak jak potencjału – jest 1 J / 1 C . Praca przesunięcia w polu ładunku między dwoma punktami, między którymi panuje napięcie U , daje przyrost energii potencjalnej ładunku W = q U = Δ E p . Dla pola jednorodnego Δ E p = q E d (patrz (1.15)), więc q U = q E d ( d jest odległością między tymi punktami liczoną wzdłuż linii pola). Stąd po prostym przekształceniu otrzymujemy popularny wzór na natężenie pola jednorodnego: E = U d ( 1.29 ) Wzór (1.29) pozwala określić często stosowaną w praktyce jednostkę natężenia pola elektrycznego: [ E ] = 1 V 1 m Przypomnijmy, że ze wzoru (1.6) wynika równoważna jednostka: [ E ] = 1 N 1 C Podobnie jak w przypadku pola grawitacyjnego, również tutaj stosuje się poglądowe przedstawienie pola elektrostatycznego za pomocą powierzchni ekwipotencjalnych , czyli takich, na których potencjał ma jednakową wartość. Zgodnie ze wzorem (1.24) w przypadku pola o symetrii punktowej potencjał przybiera jednakową wartość dla wszystkich punktów o tym samym promieniu r , czyli dla punktów jednakowo odległych od środka. Miejscem geometrycznym tych punktów jest powierzchnia kuli o promieniu r . Zatem powierzchnie ekwipotencjalne dla tego pola są koncentrycznymi sferami ze środkiem w punkcie, w którym znajduje się ładunek źródła pola (il. 1.20). Ilustracja 1.20. Powierzchnie ekwipotencjalne dla pola wytworzonego przez ładunek punktowy są koncentrycznymi sferami Jak widać na rysunku, kierunek linii pola jest prostopadły do powierzchni ekwipotencjalnej w każdym punkcie pola. Ta własność linii pola jest charakterystyczna dla dowolnego pola o dowolnej symetrii. Oczywiście, praca przesunięcia ładunku z dowolnego punktu na powierzchni ekwipotencjalnej do innego punktu położonego na tej samej powierzchni jest równa zeru.
Elektrostatyka – Wikipedia, wolna encyklopedia
Efekt elektrostatyczny: piankowe orzeszki ziemne przywierają do sierści kota z powodu elektryczności statycznej. Efekt tryboelektryczny powoduje gromadzenie się ładunku elektrostatycznego na powierzchni sierści w wyniku ruchów kota. Pole elektryczne ładunku powoduje polaryzację cząsteczek pianki w wyniku indukcji elektrostatycznej, co powoduje lekkie przyciąganie lekkich kawałków plastiku do naładowanego futra.
Elektrostatyka – dziedzina fizyki zajmująca się oddziaływaniami pomiędzy nieruchomymi ładunkami elektrycznymi. Oddziaływania te zwane są elektrostatycznymi[1]. Elektrostatyka rozpatruje też ładunki poruszające się, o ile pomija się wszystkie efekty wynikające z ruchu ładunków z wyjątkiem zmiany ilości ładunku. Analogicznie, magnetostatyka zajmuje się polami magnetycznymi stałymi w czasie[2].
O istnieniu oddziaływań elektrostatycznych wiedziano już w starożytności. Dwadzieścia sześć wieków temu grecki filozof i matematyk Tales z Miletu (620-540 p.n.e.) spostrzegł, że potarty suknem bursztyn przyciąga drobne, lekkie ciała jak np. drewniane wiórki. Nazwa elektryczność pochodzi od greckiego słowa ήλεκτρον (ēlektron) oznaczającego bursztyn.
Sposoby elektryzowania ciał [ edytuj | edytuj kod ]
Osobny artykuł: Elektryzacja.
Przez tarcie [ edytuj | edytuj kod ]
Elektryzowanie polega na pocieraniu jednego ciała o drugie, następuje także w wyniku zetknięcia początkowo nienaelektryzowanych ciał i rozdzielenie ich, występuje także podczas uderzenia kropli cieczy w ciało stałe.
Osobny artykuł: Szereg tryboelektryczny.
Potarta suknem laska ebonitowa elektryzuje się ujemnie a sukno dodatnio. Laska szklana zaś potarta jedwabiem elektryzuje się dodatnio a jedwab ujemnie.
Przez dotyk [ edytuj | edytuj kod ]
Elektryzować można też przez zetknięcie ciała nienaelektryzowanego z ciałem naelektryzowanym, gdyż ładunek elektryczny może przechodzić z jednego ciała na drugie.
Przez indukcję (wpływ) [ edytuj | edytuj kod ]
Ciało można też naelektryzować przez indukcję (wpływ). Ten sposób elektryzowania polega na zbliżeniu do elektryzowanego ciała innego ciała naelektryzowanego. Jeżeli w elektryzowanym ciele wytworzone ładunki nie zostaną przeniesione na inne ciała lub będą mogły powrócić do poprzednich miejsc, to po oddaleniu ciała naelektryzowanego pole elektrostatyczne ciała zanika.
Elektryczność statyczna [ edytuj | edytuj kod ]
Elektryczność statyczna jest to zespół zjawisk towarzyszących pojawieniu się niezrównoważonego ładunku elektrycznego na materiałach o małej przewodności elektrycznej (dielektrykach, materiałach izolacyjnych) lub na odizolowanych od Ziemi obiektach przewodzących (np. ciele człowieka, elementach urządzeń, itp.). Ładunki te wytwarzają wokół siebie pole elektrostatyczne o natężeniu tym większym, im większa jest wartość ładunku.
Zagrożenia elektrycznością statyczną [ edytuj | edytuj kod ]
Zagrożenia elektrycznością statyczną są spowodowane bezpośrednim oddziaływaniem pola elektrycznego wytwarzanego przez naelektryzowane obiekty lub oddziaływaniem wyładowań elektrostatycznych. Wyróżnia się trzy rodzaje zagrożeń:
niekorzystne oddziaływanie na człowieka
zakłócenia procesów technologicznych
pożarowo-wybuchowe.
Ochrona odgromowa [ edytuj | edytuj kod ]
Ochrona odgromowa to inaczej ochrona przed wyładowaniami elektrycznymi w powietrzu (piorunami). Zadaniem urządzeń odgromowych jest ochrona życia i zdrowia ludzi oraz ich mienia przed niszczącym działaniem wyładowań atmosferycznych. Pierwsze i do dziś używane piorunochrony wykorzystują zasadę działania opracowaną przez Franklina i Faradaya. Wyładowanie powstaje w wyniku różnicy potencjałów między chmurami a ziemią, nagromadzony ładunek przeskakuje po elementach o najmniejszym oporze elektrycznym. Chcąc uniknąć jego niszczącego przepływu przez części budynków, należy umożliwić mu swobodny przepływ do ziemi po specjalnie w tym celu zaprojektowanej instalacji odgromowej.
Piorunochron składa się z części nadziemnej i podziemnej:
część nadziemna – są to zwody pionowe lub poziome, umocowane nad chronionym obiektem, i przewody odprowadzające;
część podziemna składa się z przewodów uziemiających oraz uziomów: naturalnych – zespołu przedmiotów metalowych lub żelbetowych umieszczonych w gruncie w celu innym niż uziemienie, np.: zbrojenia części podziemnych budynków, metalowe rurociągi itp., sztucznych – prętów lub płaskowników stalowych ocynkowanych lub pomiedziowanych: punktowych, otokowych lub ich kombinacji.
Zadaniem zwodów jest przejęcie na siebie wyładowania atmosferycznego, zadaniem przewodów odprowadzających jest przekazanie go do uziomu. Rolą uziomu jest doprowadzenie energii wyładowania do ziemi i jej rozproszenie.
Prawo Coulomba [ edytuj | edytuj kod ]
Prawo Coulomba jest podstawowym prawem elektrostatyki, podaje wartość siły z jaką działają na siebie punktowe ładunki elektryczne. Głosi, że siła wzajemnego oddziaływania dwóch punktowych ładunków elektrycznych jest wprost proporcjonalna do iloczynu ładunków i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między ich środkami.
Z prawa tego wynika, że im większy ładunek będą miały punktowe ciała, tym między nimi będzie większa siła; także im większa odległość będzie między nimi, tym mniejsza siła będzie między nimi.
Prawo to opublikował w 1785 Charles Coulomb.
Edukator
Dla wygody użytkowników ta strona używa plików cookie zgodnie z Polityką Prywatności . Jeśli z niej korzystasz, wyrażasz zgodę na używanie cookie zgodnie z ustawieniami przeglądarki.
Pole elektrostatyczne
A. Pole centralne
Ruch ładunku q jest jednostajny, działające na niego siły, tj. coulombowska i zewnętrzna (wykonująca pracę) – muszą się równoważyć (zgodnie z pierwszą zasadą dynamiki):
Ponieważ na drodze AB zewnętrzna siła jest zmienna, do obliczenia pracy posłużymy się siłą wyliczoną ze średniej geometrycznej:
Wykonana praca:
A więc podstawiamy naszą siłę:
Zauważmy jeszcze dwa wnioski:
– praca w polu elektrostatycznym nie zależy od toru, po którym jest wykonywana,
– praca wykonana w polu elektrostatycznym po torze zamkniętym jest równa zeru.
Powyższe wnioski charakteryzują tzw. pole zachowawcze, tak więc pole elektrostatyczne jest zachowawcze, a siły coulombowskie są siłami zachowawczymi.
B. Pole jednorodne
Edukator
Dla wygody użytkowników ta strona używa plików cookie zgodnie z Polityką Prywatności . Jeśli z niej korzystasz, wyrażasz zgodę na używanie cookie zgodnie z ustawieniami przeglądarki.
키워드에 대한 정보 praca w polu elektrostatycznym zadania
다음은 Bing에서 praca w polu elektrostatycznym zadania 주제에 대한 검색 결과입니다. 필요한 경우 더 읽을 수 있습니다.
이 기사는 인터넷의 다양한 출처에서 편집되었습니다. 이 기사가 유용했기를 바랍니다. 이 기사가 유용하다고 생각되면 공유하십시오. 매우 감사합니다!
사람들이 주제에 대해 자주 검색하는 키워드 Jak obliczyć pracę w polu elektrostatycznym – przykładowe zadanie
- potencjał
- elektrostatyka
- pole elektryczne
- praca
- praca w polu
- różnica potencjałów
- pole elektrostatyczne
- ładunek
- fizmat
- Wiesław Zajiczek
Jak #obliczyć #pracę #w #polu #elektrostatycznym #- #przykładowe #zadanie
YouTube에서 praca w polu elektrostatycznym zadania 주제의 다른 동영상 보기
주제에 대한 기사를 시청해 주셔서 감사합니다 Jak obliczyć pracę w polu elektrostatycznym – przykładowe zadanie | praca w polu elektrostatycznym zadania, 이 기사가 유용하다고 생각되면 공유하십시오, 매우 감사합니다.
