Центр юридических услуг

Все о ваших правах

Электрический заряд закон кулона напряженность

где — радиус вектор, направленный от элементаdlк точке, напряженность которой вычисляется. Напряженность результирующего поля найдем, воспользовавшись принципом суперпозиции. В силу симметрии результирующее поле будет направлено вдоль осиу(рис.). Запишем выражение для проекции :

С огласно принципу суперпозиции найдем результирующее поле в центре

Аналогично, складывая поля 2-го и 4-го зарядов найдем . Для сложения векторов и учтем их равенство по величине и взаимную перпендикулярность. По теореме Пифагора, получим

Два одинаковых небольших металлических шарика с зарядами и , находящихся на расстоянии l = 0,2 м друг от друга притягиваются с силой H. После того как шарики привели в соприкосновение и опять развели на то же расстояниеl, они стали отталкиваться с силой Н. Найдите и .

Электрический заряд закон кулона напряженность

Приведем правую часть последнего уравнения к одной переменной интегрирования – углу (учитывая, что )

Введем систему координат, выбрав ее, как показано на рисунке, т.е. ось xпроходит через заряды, а осьyпроходит через «вершину» линии поля. Так как вектор поля направлен по касательной к линии поля, то в точке «вершины»Еy= 0. По принципу суперпозиции для поля в этой точке имеем:

Из принципа суперпозиции полей, результирующее поле, создаваемое зарядами, равно:

где напряженность поля, создаваемого точечным зарядомqв точкеА(рис.)

В вершинах квадрата, со стороной а,помещены четыре заряда q(см. рис.).

Закон Кулона. Электростатическое поле системы точечных зарядов

Уравнения (1) и (2), дают систему уравнений для неизвестных и

На рисунке изображена одна из линий напряженности электрического поля двух неподвижных точечных зарядов и . Известно, что нКл. Определите .

Описание материала: Предлагаю Вам конспект урока по физики в 10-ых классах по теме: Решение задач по теме «Закон Кулона. Электрическое поле. Напряженность электрического поля». Данный материала будет полезен для учителей физики; этот конспект можно взять как «фундамент» конспекта.

На каком расстоянии друг от друга заряды 1мкКл и 10 нКл взаимодействуют с силой 9мН?

В каких единицах измеряется электрический заряд?

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Приветствие, проверка отсутствующих, проверка домашнего задания.

Решение задач по теме «Закон Кулона

Как обозначается и чему равен элементарный заряд?

Обучающая: формирование компетентности в сфере изучения данной темы, повторение, обобщение и систематизация знаний по теме «Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Электрическое поле. Напряженность электрического поля».

Оборудование, наглядные пособия: таблица с формулами, интерактивная доска, сборник задач.

Вы первый можете оставить свой комментарий

Конспект урока по физике 10 класс по теме: Решение задач по теме «Закон Кулона. Электрическое поле. Напряженность электрического поля»

Выставление оценок, поблагодарить за работу.

называется электризацией. Условно принято считать, что заряды, возникающие на

отталкиваются, разноименно – притягиваются. Явление возникновения зарядов у тел

равны элементарному (наименьшему) заряду е=1,6*10

другие понятия. Все, что можно сделать – это описать их свойства. Электрический заряд

Закон сохранения заряда

легкие тела. Экспериментально установлено, что: 1) существует два вида зарядов, условно

такое тело является незаряженным или электрически нейтральным. Носителями

заряженная протон. По абсолютной величине заряды протонов и электронов одинаковы и

замечено, что янтарь, потертый о шерсть приобретает способность притягивать к себе

стекле, при натирании его шелком являются положительными, а на янтаре при натирании

При тесном контакте двух тел электроны могут переходить с поверхности одного

только увеличивает поверхность соприкосновения. При электризация заряжаются оба тела

названные положительные и отрицательные; 2) одноименно заряженные тела

А теперь сделаем финт ушами. Из курса механики, который, надеюсь вы помните, сила – векторная величина. А у нас пока везде фигурировали скаляры. Как перейти к векторам? Например, вот так:

Господа, сила взаимодействия там будет меньше в несколько раз! А во сколько? В ε раз. Да, вводится специальный коэффициент ε , который называется диэлектрическая проницаемость среды и как раз показывает, во сколько раз сила взаимодействия зарядов в этой среде меньше, чем в вакууме. Это величина табличная. Так что, господа, если интересно – го в гугл и там найдете для вашего вещества какая у него диэлектрическая проницаемость среды.

Рисунок 2 – Силовые линии двух отрицательных зарядов друг рядом с другом

Господа, всем большое приветствие! Сегодня мы рассмотрим тему взаимодействия зарядов, познакомимся с законом Кулона, узнаем, что такое напряженность электрического поля, а также научимся рисовать силовые линий. Начинаем прямо сейчас!

Вот, собственно, и весь закон Кулона. Резонный вопрос – а откуда это все взялось и почему я должен верить?! Господа, закон экспериментальный, математически он ниоткуда не выводится. Ну, т.е. уважаемый господин Кулон провел ряд экспериментов по взаимодействию зарядов на так называемых крутильных весах. И на основе обобщения опытных данных он и получил это выражение. Кто не верит – гугл в помощь. Найдете схему установки и можете повторить путь самого Кулона.

Да, это так же векторная величина. Потому что сила – векторная величина. Однако во многих простых случаях все легко сводится к скалярам по принципам, описанным выше.

Рисунок 1 – Силовые линии положительного заряда

Господа, помним, что у нас там есть коэффициент k, про который пока не было сказано ни слова. Он равен

Еще, господа, вы, вероятно, обратили внимание, что при записи закона Кулона речь шла про вакуум? А что же будет в какой-нибудь среде? Если заряды взаимодействуют в водичке? Или в масле? Или еще где?

На рисунке 3 приведена картина напряженности поля для двух зарядов разных знаков. Силовые линии густо сосредоточены между ними – там высокая интенсивность поля.

На рисунке 2 приведена картина силовых линий двух зарядов одного знака. В нашем примере для отрицательных. Например, двух электронов. Силовых линий нет между зарядами, они отталкивают друг друга.

Постоянный ток

Итак, закон Кулона для случая взаимодействия зарядов в среде будет выглядеть так:

Задачи по Электродинамике ( ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ), на тему Закон Кулона.

  • Водяная капля с электрическим зарядом +q соединилась с другой каплей. обладавшей зарядом -q. Каким стал электрический заряд образовавшейся капли?

Сегодня мы научимся применять закон Кулона, а также пользуясь принципом суперпозиции полей, находить напряженность поля, создаваемого несколькими точечными зарядами. Для этого нам потребуются знания, полученные на уроках математики.

Задача 1. Как меня ется модуль силы взаимодействия двух точечных зарядов,если модуль одного из них увеличивать,уменьшать?Обратите внимание на направление вектора силы взаимодействия.

Задачи на закон кулона и напряженность 10 класс с решениями

Компьютерная модель-задача. Три заряда закреплены на одной прямой. Пользователь должен перенести второй заряд так, чтобы он оставался в покое при закрепленных остальных зарядах.

Решение задач Задача №1 С какой силой взаимодействуют два заряда по 1 Кл каждый на расстоянии 1 км друг от друга в вакууме?

(Все задачи по электростатике и ответы к ним находятся в zip-архиве (347 кб), который можно скачать и открыть на своем компьютере. Попробуйте решить задачи самостоятельно и только потом сравнивать свои ответы с нашими. Желаем успехов!) 25.2. Заряд электрона e = 1,6×10 −19 Кл .

Требуется установить соответствие между электрическим полем и ускорением, которое поле может сообщить заряду. Напряженностью электрического поля называют физическую величину, равную отношению силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещенный в данную точку пространства, к значению этого заряда: Напряженность электрического поля – векторная физическая величина.

Пользователю предлагаются пять пар изображений, содержащих информацию о движении заряженных частиц и электрических полях.

Расстояние между шариками ВС = 3 см. Найти силу натяжения нити на участках АВ и ВС, если шарикам сообщили одинаковые по модулю заряды по 10 нКл.

Напряженность поля Из пособия: ГДЗ к задачнику Рымкевич для 10-11 классов по физике, 10-е издание, 2006 г. Одинаковые шарики массой по 0,2 г подвешены на нити так, как показано на рисунке 72.

( решение ) Задача №2 Два одинаковых маленьких шарика, обладающих зарядом q1 = 6 мкКл и зарядом q2 = -12 мкКл, находятся на расстоянии 60 см друг от друга. Определите силу взаимодействия между ними. Чему будет разен заряд каждого шарика, если их привести в соприкосновение и затем разъединить?

Воспитательная: привитие интереса к физике и математике, формирование положительного мотива учения.

3. Решение задач учащихся у доски и самостоятельно в тетради.

Цель урока: совершенствование знаний, умений и навыков, формирование познавательных умений.

Какая сила действует на заряд 12 нКл, помещенный в точку, в которой напряженность электрического поля равна 2 ?

Решение задач учащихся у доски и самостоятельно в тетради.

Урок физики «Закон Кулона

Во сколько раз надо изменить расстояние между зарядами при увеличении одного из них в 4 раза, чтобы сила взаимодействия осталась прежней?

С какой силой взаимодействуют два заряда по 10нКл находящиеся на расстоянии 3 см друг от друга?

1. Повторение материала предыдущих занятий.

Какое свойство присуще электрическому заряду?

Понятие заряда в электродинамике является первичным, основным понятием.

Электрическое поле неподвижных и не меняющихся со временем зарядов называется электростатическим. Во многих случаях для краткости это поле обозначают общим термином – электрическое поле.

Закон Кулона. Полевая трактовка закона. Напряженность электрического поля.

В изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остается постоянной:

Совокупность всех известных экспериментальных фактов позволяет сделать следующие выводы:

Напряженностью электрического поля называют физическую величину, равную отношению силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещенный в данную точку пространства, к величине этого заряда:

Одним из фундаментальных законов природы является экспериментально установленный закон сохранения электрического заряда.

В нейтральном атоме число протонов в ядре равно числу электронов в оболочке. Это число называется атомным номером. Атом данного вещества может потерять один или несколько электронов или приобрести лишний электрон. В этих случаях нейтральный атом превращается в положительно или отрицательно заряженный ион.

В соответствии с законом Кулона напряженность электростатического поля, создаваемого точечным зарядом Q на расстоянии r от него, равна по модулю

Физические величины, которые могут принимать только дискретный ряд значений, называются квантованными. Элементарный заряд e является квантом (наименьшей порцией) электрического заряда.

Коэффициент пропорциональности k в законе Кулона зависит от выбора системы единиц.

В опытах Кулона измерялось взаимодействие между шариками, размеры которых много меньше расстояния между ними. Такие заряженные тела принято называть точечными зарядами.

  • Что представляет собой электрический заряд?
  • Перечислите свойства электрического заряда?
  • В чем сходство и в чем отличие свойств электрического заряда от свойств массы (гравитационного заряда)?
  • Как называется единица электрического заряда?
  • Чему равно значение элементарного заряда?
  • Напряженность электростатического поля точечного заряда прямо пропорциональна заряду источника поля и обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника поля до данной точки.

  • Образовательные: сформировать у учащихся знания по электростатике, изучить закон Кулона, дать понятие напряженности электрического поля и силовых линий электрического поля;
  • Развивающие: стимулировать у учащихся познавательный интерес, творческие способности, самостоятельность;
  • Воспитательные: воспитывать умение использовать свой интеллект, рационально использовать свое время.
  • Для своих опытов Кулон сконструировал специальный прибор для измерения слабых сил — крутильные весы.

    Программно-дидактическое обеспечение: учебник, тетрадь, компьютер, проектор, экран, слайд-презентация.

    Электрическое поле точечного заряда

    Если q0 — источник поля, а q — пробный заряд,помещенный в точку с радиусом-вектором r (проведенным от источника поля), то закон Кулона можно представить в векторном виде.

    Электрическое поле точечного заряда не является однородным. Если это поле создается положительным зарядом, то его силовые линии расходятся; если же отрицательным, то его силовые линии сходятся.

    Вопрос об электрической силе оставался открытым до 1785г., когдо французский инженер и ученый Шарль Огюстен Кулон сообщил о своем открытии:

    Электрическое поле, создаваемое неподвижными зарядами, называется электростатическим.

    Чтобы определить вектор напряженности электростатического поля, создаваемого неподвижным точечным зарядом q0, поместим в это поле другой, пробный электрический заряд q и найдем силу взаимодействия между ними.

    Основная задача теории электромагнитного поля формулируется так:

    Определим поле, создаваемое одним неподвижным точечным зарядом в вакууме.

    Каждой паре раздаются бланки с вопросами по теории. Вопросы для данной пары отмечены значком “?”. Если пара затрудняется ответить на свои вопросы, то остальные учащиеся могут их дополнить.

    2. Горбушин Ш. А. Азбука физики. Ижевск: Удмуртия,1992.

    IV. Практическая работа за компьютером – 27 мин.

    Закон Кулона

    — начертите график зависимости напряженности электрического поля от расстояния для поля:

    1. Перед началом урока на интерактивной доске включить слайд №1(Приложение 1) с темой, целями урока, домашним заданием.

    Учащиеся выполняют построение на интерактивной доске (Приложение 1, слайд №3).

    3. Кабардин О. Ф., Орлов В. А., Эвенчик Э. Е. и др.Физика: Учебник для 10 класса с углубленным изучением физики / под ред. А. А. Пинского, О. Ф. Кабардина. М.: Просвещение,2004.

    2. Ознакомить учащихся с планом практической работы (Приложение 1, слайд №2):

    • решить задачу в общем виде и показать решение учителю;
    • внести данные в таблицу Excel;
    • произвести вычисления;
    • проверка результатов учителем;
    • оформить решение в тетради.
    • Решить задачу для следующих значений: q2 = 0,3 мкКл, n = 2, m = 3.

      Заряд Q равномерно распределен по объему непроводящего шара радиусом R. Чему равна напряженность поля Е на расстоянии r от центра шара? Постройте график зависимости Е(r). (Q = 16 нКл, R = 4 см).

      Упражнения для усиления мозгового кровообращения.

      1. На счет 1-4 закрыть глаза, напрягая глазные мышцы, затем раскрыть глаза и на счет 5-6, расслабив мышцы глаз посмотреть вдаль. Повторить 4 раза.
      2. На счет 1-4 посмотреть на переносицу и задержать взор, не доводя глаза до усталости. Затем на счет 5-6 открыть глаза и посмотреть вдаль. Повторить 4 раза.
      3. На счет 1-4, не поворачивая головы, посмотреть направо и зафиксировать взгляд, затем на счет 5-6 смотреть вдаль прямо. Аналогично провести упражнение фиксацией взгляда влево, вверх, вниз. Повторить 4 раза.
      4. На счет 1-6 переводить взгляд быстро по диагонали: направо вверх – налево вниз, прямо вдаль; затем на счет 1-6: налево вверх – направо вниз и вдаль. Повторить 4 раза.

      На прямой расположены три положительных заряда q1, q2, q3. Определите расстояние от заряда q1 до точек, в которых равнодействующая сил, действующих на четвертый положительный заряд q4 со стороны зарядов q1, q2, q3, равная нулю.

      После просмотра видеоролика (слайд 7) учитель задает вопросы, подводящие к изучению новой темы.

      Учитель объясняет, используя слайды презентации, демонстрации, ведет диалог. Учащиеся слушают, участвуют в диалоге, делают записи, заполняют таблицу, дополняют объяснение учителя.

      Взаимное приветствие учителя и учеников, проверка отсутствующих, проверка подготовки учеников к занятию, организация внимания учеников

      по источнику получения знаний – словесные (лекция, беседа, работа с карточкой студента), наглядные (презентация Power Point, демонстрационные опыты), практические (качественные и расчетные задачи, практическое задание)

      Учитель сообщает, что учащиеся приступают к изучению нового раздела – электростатики.

      Учитель. Добрый день Я рада видеть вас сегодня на занятии, надеюсь, что вы будете активными, внимательными, а время пролетит незаметно и будет для вас приятным и полезным.

      Оборудование: электроскоп, стеклянная и эбонитовая палочки, ткань, электрофорная машина, султан, ручки, фольга.

      По учебнику В. Дмитриевой Физика с. 264 – 270 проработать теоретический материал (средний уровень), + № 2 с. 292; № 1 с. 296 (достаточный уровень), + составить таблицу «Вред и польза электризации».

      Определить направление вектора напряженности. Один учащийся на магнитной доске указывает направление вектора магнитной индукции, все остальные — в карте студента

      Учитель знакомит с планом изучения нового материала (слайд 5).

      провести аналогию между гравитационным и электромагнитным взаимодействием; выучить понятие «электрический заряд», его свойства и способы получения электрических зарядов; объяснить физическое содержание явления электризации; познакомить с законом сохранение электрического заряда, законом Кулона; раскрыть материальное содержание электрического поля, дать понятие напряженности электрического поля;

      Учитель. Все ваши ответы верны. С сегодняшнего занятия вы начинаете изучать раздел физики, который называется электродинамикой (слайд 3), а точнее – раздел электродинамики, – электростатику. Давайте рассмотрим, что конкретно изучают эти разделы физики.

      13.Батарея из трех последовательно соединенных конденсаторов с емкостями

      26.Напряженность поля плоского воздушного конденсатора Е0 . Конденсатор наполовину заполнили диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε (см. рис.). Найдите напряженность Е и индукцию D поля в обеих половинах конденсатора 1 и 2, если разность потенциалов между обкладками конденсатора не изменялась

      23.Электрическое поле создано металлической сферой радиуса 10см, несущей заряд 1 мкКл. Найдите энергию поля, заключенную в объеме, ограниченном сферой и концентрической с ней сферической поверхностью, радиус которой в два раза больше радиуса сферы.

      С1 = 1 мкФ, Сг = 2 мкФ и С3 = 3 мкФ присоединена к источнику постоянной ЭДС, равной 11 В. Какой конденсатор обладает наибольшей электрической энергией? Найдите эту энергию.

      2. Найти работу, которую нужно совершить, чтобы увеличить на 1 см расстояние между пластинами конденсатора, заряженными разноименными зарядами 10 мкКл. Площадь каждой пластины 100 см². Конденсатор отключен от источника ЭДС.

      5. Для цепи, состоящей из источника тока с ЭДС ε , внутренним сопротивлением г и внешним сопротивлением R , постройте график зависимости силы тока в цепи от внешнего сопротивления R .

      2. Найдите заряд, который был перенесен через сечение проводника, если ток в проводнике равномерно возрастал от 0 до 3 А в течение 10 с.

      9. Найдите энергию электростатического поля, заключенную в пространстве вокруг металлического шарика радиуса R , заряженного зарядом q .

      16.3аряд q равномерно распределен по объему шара радиуса R . Найдите энергию, заключенную в шаровом слое радиусами R и 2R.

      3. Между пластинами плоского конденсатора находится плотно прилигающая к ним стеклянная пластина (ε=7). Конденсатор заряжен до разности потенциалов 100В. Какова будет разность потенциалов при удалении стеклянной пластины.

      6. Шар из парафина, имеющий радиус 10 см, заряжен равномерно с объемной плотностью заряда 10 нКл/м³. Найдите энергию электрического поля во всем объеме вне шара.

      21.Найдите энергию взаимодействия системы трех одинаковых по абсолютной величине точечных зарядов q , расположенных в вершинах равностороннего треугольника со стороной а, если один из зарядов отрицательный.

    Posted in Без рубрики
    Proudly powered by WordPress