Определи какие заряды могут быть переданы телу

Электрический заряд?
— 06.12.06 г. —

Как написал Гегель, электричество сделали как бы общим козлом отпущения [1. Т. 2. С. 285]…
Или же, современная физика не имеет представления о существе электрического заряда, хотя еще Гегель указал на принцип определения электрического заряда (но физики, видимо, посчитали несостоятельным указание великого мыслителя, и… сами оказались за чертой Познания природы).

А. Современная физика определяет, что свойство, определяющее возможность участия тела в электрическом взаимодействии, называют электрическим зарядом.
Иногда определяется, что электрический заряд – это физическая величина, характеризующая свойство тел или частиц вступать в электромагнитные взаимодействия и определяющая значения сил и энергий при таких взаимодействиях.
[Но свойство относится к чему-то, что (электрический заряд) надобно бы сначала определить.]
Минимальный электрический заряд имеет величину 1,6·10 -19 Кл.
Электрические заряды делятся на положительные и отрицательные заряды.
В нейтральном (незаряженном) теле содержатся заряды противоположных знаков, равные по абсолютной величине [2. С. 341]. При этом известны распады, подтверждающие то, что в нейтральном теле содержатся заряды противоположных знаков, равные по абсолютной величине [там же. С. 872]: например, нейтрон распадается на положительно заряженный протон, отрицательно заряженный электрон и нейтральное электронное антинейтрино с выделением 0,78 Мэв энергии.

n -> p + + e — + v_e [ + 0,78 Мэв],
где n – нейтрон, p + – положительно заряженный протон, e — – отрицательно заряженный электрон, v_e – нейтральное электронное антинейтрино.

Частицы с дробным электрическим зарядом не наблюдались, однако в теории элементарных частиц рассматривают т.н. кварки, обладающие электрическим зарядом, в три раза меньшим, чем минимальный электрический заряд.

Б. Указанные определения электрического заряда приведены для того, чтобы стало ясным отсутствие у физики представления о его существе.
С одной стороны, «свойство» есть, используя выражение Гегеля, лишь неопределенное слово, не объясняющее, какова функция электричества [1. Т. 2. С. 224].
При определении электрического заряда, как величины или свойства (без определения его существа), не дается его определенное качество. Например, можно сказать: «данный объект есть сооружение»; но это значит лишь то, что объект – не апельсин или еще что-то, а именно сооружение: быть может, мост или, быть может, навес над прилавком.
С другой стороны, экспериментальные данные отражают еще один противоречивый факт.
Известно, что

Иными словами, во-первых,
А) положительно заряженная частица содержит НЕИЗВЕСТНО СКОЛЬКО ПАР зарядов противоположных знаков, равных по абсолютной величине,
Б) в нейтральной частице содержится НЕИЗВЕСТНО СКОЛЬКО ПАР зарядов противоположных знаков, равных по абсолютной величине.
Во-вторых, получающиеся после распада нейтральные частицы имеют заряды, которые в них
А) либо появились откуда-то извне,
Б) либо были переданы от К-мезонов.
Во втором случае, тогда, с учетом того, что п 0 -> е + + e — + y, получается, что
1) K + — положительно заряженная частица, содержит, в частности, две положительно заряженных частиц и одну отрицательно заряженную частицу или три положительно заряженных частиц и две отрицательно заряженных частиц;
2) K₁ 0 и K₂ 0 содержат заряды противоположных знаков, равные по абсолютной величине, но по 2 или по 3 пары соответственно.
Но можно принять и первый вариант: получающиеся после распада нейтральные частицы имеют заряды, которые сами появляются или появляются извне. (Либо мистика, либо нет объяснений – понимания. )

В. И можно сделать выводы: во-первых, электрический заряд – вообще не свойство, во-вторых, существен вопрос о существе заряда и, в-третьих, существенны вопросы о причине и механизме появления зарядов.
Ответ, гласящий, что (сам) электрический заряд есть свойство – не является ответом, ибо сумма равных противоположных зарядов уже тогда не есть заряд, не является свойством (!), хотя включает заряды, более того, она есть не самостоятельное нечто, а приобретаемая характеристика, да еще при невыясненных физикой обстоятельствах. И, в любом случае, если в нейтральной частице содержатся заряды противоположных знаков, равные по абсолютной величине, то открытым вопросом остается КОЛИЧЕСТВО ПАР этих зарядов; более того, придется объяснять не только различность количеств, но и причину этого.
Либо при рассуждениях от нейтральных частиц получается, что электрический заряд не является свойством, более того, есть не самостоятельное нечто…

Еще более показательным примером являются следующие процессы:

Т.е. как объяснить причину появления заряженных e + и e — от нейтральных частиц (квантов поля), не имеющих даже массу покоя, т.е. которые не могут вообще нести заряды (тем более, противоположных знаков, ибо у фотонов одна природа)? С другой стороны, при аннигиляции (e + + e — ) зарядам некуда «складываться» – кванты поля не имеют даже массы покоя. Совсем необъяснимым становится факт «складывания» зарядов при том, что при аннигиляции может возникать ТРИ кванта электромагнитного поля – три фотона [2. С. 883]!
При этом если допустить «складывание» разноименных зарядов, то для аннигиляции придется объяснять факты а) выбора электронами «правоприемников» их зарядов, б) существования нейтрального заряда на двух или трех фотонах, заряда, как было указано выше, (якобы) содержащего заряды противоположных знаков.
(Но на этом парадоксы аннигиляции и рождения частиц не заканчиваются. )

А известный тезис о заряде (кварка), в три раза меньшим, чем минимальный электрический заряд, есть прямое следствие невозможности объяснить распределение положительного заряда протона и нейтральность нейтрона на фоне теории о том, эти частицы состоят из трех соответствующих кварков (иначе бы пришлось объяснять многое, например, почему заряд сосредоточен в одном из кварков). Можно было бы откинуть теорию о кварках, но она – модна (хотя важнее то, что она имеет основание, но вне современной физической парадигмы)…

Таким образом, электрический заряд
1. не свойство, так как определенное качество электрического заряда физике не известно,
2. не величина, так как качество электрического заряда физикой не определено,
3. неопределенно в себя включает себя же,
4. при аннигиляции может исчезать в разном числе квантов электромагнитного поля,
др.

Г. Проще говоря, физика не имеет представления о существе электрического заряда.
Или же, определив заряд свойством (характеристикой), действительно, как написал Гегель, сделали электричество как бы общим козлом отпущения [1. Т. 2. С. 285]?

ЛИТЕРАТУРА:
1. Гегель Г.В.Ф. Соч. – М.-Л.
2. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. – М., 1979.

Автор: д.ф.н. Молчанов К.В.
Основные частные исследования
Некоторые результаты до 2020 г.

ДИАЛЕКТИКА и ФИЛОСОФИЯ
— Семантика и синтаксис
НОВАЯ ГНОСЕОЛОГИЯ
— Логики
— Диалектическое программирование
— Информационные технологии
ОНТОЛОГИЯ и ПРИРОДА
- Первые моменты
- # Истина науки логики
- # Расчет идеи
- Диалектическая математика
- ДИАЛЕКТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА
- ЖИЗНЬ и ЖИВОЕ
- Темы и обсуждения.
- ЗАМЕТКИ
- Мысли и Афоризмы
- ОТВЕТЫ на вопросы
- Some texts in English
- Информация от 19.03.20.
- СЛУЖЕБНЫЙ РАЗДЕЛ
- ИНТЕРНЕТ-ИЗДАНИЕ «ДИАЛЕКТИКА»
- ОБЩЕНИЕ и СОТРУДНИЧЕСТВО
Контрольная по физике за курс 8 класса

Цель: проверить усвоение учащимися изученного материала; выяснить теоретические знания по теме и умение применять их при решении качественных и расчётных задач.

Спецификация:

Итоговое тестирование состоит из трёх вариантов. Данное тестирование включает в себя Часть А (А1-А17)

Задания части А представляют собой задания с выбором ответа (предлагается выбрать один из четырёх или трёх предложенных вариантов ответа). Задания части А предполагают знание основных определений физических понятий (физических величин, явлений, закономерностей между ними) на тему: «Электрические заряды и электрический ток».

Тестовые задания предполагают вариативность для разных классов. Можно комбинировать различные задания, упрощать или усложнять в зависимости от уровня успеваемости учащихся.

В итоговом тестировании по теме: «Электрические заряды и электрический ток» проверяются следующие темы: 1. Электризация тел. Два рода зарядов. 2. Делимость электрического заряда. 3. Электрический ток. 4. Электрическая цепь и её составные части

Критерии оценок:

Задания части А- 1 балл

«5» — 15- 17 баллов

«4» — 11- 14 баллов

Итоговый тест по физике на тему:

«Электрические заряды и электрический ток»

1. На рисунке схематично показаны три пары наэлектризованных шаров В какой паре шары должны притянуться друг к другу?

а) №1 б) № 2 в) № 3

2. На каком явлении основано действие электроскопа? Что он показывает?

а) На взаимодействии электрических зарядов; есть ли на теле заряд.

б) На отталкивании друг от друга отрицательных зарядов; заряд какого знака находится на наэлектризованном теле. I

в) На отталкивании друг от друга положительных зарядов; большой или малый заряд на теле.

3. Какому из этих электроскопов сообщен наибольший электрический заряд? Какой из электроскопов не заряжен?

а) №1;№3. б) № 2; № 3. в) №2;№1.

4. На каком из показанных на рисунке электроскопов был до касания их шаров наэлектризованными стержнями положительный заряд? Начальное положение листочков обозначено штриховыми линиями.

а) №1 б) №2 в) №3

5. Какое из названных здесь веществ диэлектрик?

а) Р аствор поваренной соли в воде.

б) Дистиллированная вода.

6. Как названа частица, которая обладает наименьшим (неделимым) отрицательным электрическим зарядом?

б) Электрометром.

7 . Из каких частиц, имеющих электрические заряды, построен атом?

а) Из положительно заряженного ядра и отрицательных электронов.

б) Из ядра и протонов.

в) Из ядра и нейтронов.

8. Если в атоме 6 электронов, а в его ядре 7 нейтронов, то сколько в ядре протонов?

а)7. б)6. в) не хватает данных: сколько в атоме всего частиц?

9. Какие вещества проводят электричество?

а) Те, атомы (молекулы) которых могут свободно перемещаться.

б) Те, которым переданы электрические заряды.

в) Те, в которых есть свободные электроны или ионы.

10. Что представляет собой электрический ток?

а) Движение по проводнику заряженных частиц.

б) Упорядоченное движение частиц тела.

в) Упорядоченное (однонаправленное) движение заряженных частиц.

11. Какое устройство создаёт в проводнике электрическое поле?

а) Источник тока.

12. Какие два условия должны быть обязательно выполнены, чтобы в цепи существовал электрический ток?

а) Наличие в цепи источника тока и потребителей тока.

б) Отсутствие разрывов в цепи и наличие потребителей тока.

в) Замкнутость цепи и наличие в ней источника тока.

13. Какое условное обозначение из приведенных на рисунке соответствует электролампе?

а) №1 б) №2 в) №3

14. Какие приборы входят в состав электрической цепи, схема которой дана на рисунке?

а) Гальванический элемент, ключ, электроприбор.

б) Источник тока, размыкающее устройство, звонок.

в) Батарея элементов, выключатель, звонок.

15. Упорядоченное движение каких заряженных частиц в электрическом поле принято за направление электрического тока?

а) Частиц с положительным зарядом. в) Электронов.

б) Частиц с отрицательным зарядом.

16. Какие действия производит электрический ток?

а) Химические и тепловые.

б) Магнитные и тепловые.

в) Магнитные, химические, тепловые.

17. В приведенных ниже примерах проявляются разные действия электрического тока. В каком случае используется магнитное действие тока?

а) Кипячение воды в электрическом чайнике.

б) Получение чистого металла на электроде, опущенном в раствор соли, молекулы которой содержат этот металл.

в) Сбор гвоздиков сердечником катушки с током.

Семинар на тему «Электрические заряды. Электрическое поле»
материал по физике на тему

Рассматриваемый семинар является первым по разделу «Электричество», и это в известной мере определяет его задачи и некоторые особенности методики проведения. Одна из дидактических задач семинара заключается в том, чтобы выявить уровень подготовки учащихся к самостоятельной работе с литературой и подготовить их к выполнению более сложных видов самостоятельной работы с дополнительной литературой.
1. Уточнить и углубить понятие об электрическом заряде, отделить понятие «электрический заряд» от понятия «электрон».
2. Систематизировать знания учащихся об электрическом поле и его свойствах.
3. Уточнить содержание понятий: «потенциал электрического поля», «разность потенциалов», «напряженность электрического поля», «энергия электрического поля»,.
4. Повторить свойства проводников и диэлектриков в электрическом поле.
5. Ознакомить учащихся с наиболее важными практическими применениями свойств электрических зарядов и электрических полей.
Дан план семинара. В плане указана литература, пользуясь которой учащиеся могли бы систематизировать, углубить и уточнить знания.

План семинара на тему «Электрическое поле. Электрические заряды»

Л и т е р а т у р а

Форма работа на семинаре

рекомендованная для всех учащихся

рекомендованная для докладчиков желающих углубить и расширить свои знания

Электрические заряды. Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона. Единицы электрического заряда.
1. Учебное пособие «Физика – 10» 1 § 86-90
2. Селезнев Ю.А. 2 стр. 301-302, стр. 306-309.
1. Григорьев В., Мякишев Г. Силы в природе. М., «Наука», стр.104-108
2. Г.Е. Зильберман стр. 14-19.
Электрическое поле, его основы свойства

Учебное пособие для 10 класса, §91-92
1. Жданов Л.С., Маранджян В.А., стр §258,стр. 31-33
2. Большая Советская Энциклопедия. Статья «Поля физические»
Напряженность электрического поля. Однородное и неоднородное поле. Силовые линии электрического поля.

Учебное пособие для 10 класса, §93-94

Селезнев Ю.А. стр, 313-315

Жданов Л.С., Маранджян В.А 3 ., стр §261,стр. 33-38

Зильберман Г.Е., электричество и магнетизм, стр. 17-20.

Работа по перемещению зарядов в электрическом поле. Потенциал и разность потенциалов. Связь разности потенциалов с напряженностью поля.

Учебное пособие для 10 класса, § 98-100
1. Селезнев Ю. А. §19, п.4, стр.323-328
2. ЖдановЛ.С., Маранджян В. А., стр 318- 425
Сравнение свойств электрического и гравитационного полей.

Слезнев Ю.А.. стр. 325-326
1. Элементарный учебник физики под редакцией Г.С. Ландсберга стр. 79
Использование полей для осуществления технологических процессов

Сообщения и доклады учащихся

1 Здесь и далее имеется в виду: Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б.. Сотский Н.Н. Физика. Учебное пособие для 10 класса. Просвещение, 2012г.

2 Селезнев Ю.А. Основы элементарной физики. Пособие для самообразования, под ред. Б.М. Яворского. М., 1974г.

3 Жданор А.С., Маранджян В.А. Курс физики для средних специальных учебных заведений, т. II. М., 1971г.

Этот двухчасовой семинар проводят в конце изучения темы. План семинара сообщаю учащимся в начале ее изучения и вывешиваю его в кабинете, с тем чтобы они постепенно могли переписать и план, и список литературы.

Одновременно с планом, в котором указаны основные вопросы семинара, учащимся выдаю задания, в которых конкретизировано содержание каждого вопроса.

З а д а н и я и в о п р о с ы д л я с а м о к о н т р о л я

Задание 1 . Уточнить содержание понятия «электрический заряд». Указать, каким свойством частиц определяется это понятие, что принято за единицу измерения электрического заряда, как взаимодействуют частицы, обладающие электрическим зарядом.
1. Часто говорят о перемещении электрических зарядов. В чем условность приведенных выражений? Что в действительности перемещается?
2. Попытка как-то наглядно представить электрические явления привели к понятиям «свободных» и «связанных электрических зарядов». Что имеется в виду, когда оперируют такими понятиями?
3. В чем заключается закон сохранения электрических зарядов?
4. В чем состоит отличия электрического взаимодействия между заряженными телами от гравитационного взаимодействия тел (частиц)? Что общего между этими видами взаимодействия?
5. Каков физический смысл величин, входящих в уравнение, выражающие закон Кулона?
Задание 2. Уточнить содержание понятия «электрическое поле»; Указать основные свойства электрического поля и величины, характеризующие его .
1. Что такое электрическое поле?
2. Какие свойства присуще электрическому полю? Какие величины характеризуют его?
3. Каково основное свойство электрического поля, по которому судят о его существовании и отличают его от других полей?
4. Какие из свойств электрического поля присуще и веществу?
Задание 3. Уточнить физический смысл понятия «напряженность электрического поля», повторить способы определения величины напряженности и единицы измерения.
1. Что называется напряженностью электрического поля? Что принято за единицу измерения напряженности в системе СИ?
2. От чего зависит величина напряженности электрического поля данного заряда в той или иной точке поля?
3. Каково напряженность в точке, в удаленной от точечного заряда q, образующего исследуемое электрическое поле, на расстояние r: а) в вакууме; б) в среде с электрической постоянной ɛ?
4. Какое электрическое поле называют однородным? Как оно изображается с помощью силовых линий?
5. Как движется заряженная частица в однородном электрическом поле?
Задание 4 . Уточнить, при каких условиях совершается работа в электрическом поле и от чего она зависит.
1. Что называют потенциалом точки электрического поля? Что называют разностью потенциалов?
2. От чего и как зависит величина работы при перемещении электрического заряда q между двумя точками поля? Какова особенность этой работы?
3. В каком случае работу по перемещению заряда в электрическом поле считают положительной? В каком случае – отрицательной?
Задание 5. Сравнить свойства электростатического и гравитационного полей.
1. Что общего в свойствах электростатического и гравитационного полей? В чем состоит их коренное отличие?
2. Что общего между работой по перемещению заряда в электрическом поле и работой по перемещению тел в поле тяготения?
3. В чем заключается аналогия между формулами работы по перемещению заряда q в однородном электрическом поле (ΔА= qЕd) и работы по перемещению тела массой m в поле тяготения другого тела (ΔА = mgh)?
М е т о д и к а п р о в е д е н и я с е м и н а р а

К данному семинару все учащиеся класса готовятся по общему плану. Для всех указан общий минимум литературы ( перечень соответствующих параграфов учебника) и номеров задач. Исключение представляют индивидуальные задания по подготовке сообщений о применении электрических полей для осуществления технологических процессов.

Однако это не означает, что все учащиеся независимо от их интересов и склонностей готовятся к семинару одинаково.

В списке литературы наряду с обязательной для всех указана дополнительная литература. В зависимости от уровня подготовки способностей, а также наличия литературы учащиеся или ограничиваются только учебником, или дополняют его материалом из «элементарного учебника физики» под редакцией Г. С. Л а н д с б е р г а, из книги Ю.А. С е л е з н е в а «Основы элементарной физики» или из «Курса физики» Л.С. Ж д а н о в а и В.А. М а р а н д ж я н а, Г.Е. Зильберман .

Семинар проводят в соответствии с приведенным выше планом, вопросы обсуждают в той же последовательности. По каждому вопросу может выступить любой из желающих учащихся. В тех случаях, когда таких не оказывается, я оставляю за собой право вызова любого школьника. После ответа на вопрос вызванного ученика организуется обсуждение. Оно включает постановку дополнительных вопросов и ответов на них, дополнений с мест к ответу товарищей, внесение уточнений и исправлений.

На семинаре особое внимание уделяю уточнению понятий «электрический заряд», «электрическое поле» и выявлению общего и особенного в свойствах электрического и гравитационного полей. На нем необходимо подвергнуть анализу определения понятия «электрический заряд» в доступной для учащихся учебной литературе – В. Григорьева и Г.Мякишева «Силы в природе» выясняют , что определить понятие «электрический заряд» оказывается не так просто. Но можно указать его существенные признаки (свойства).

В процессе обсуждения вопрос выясняют следующие с в о й с т в а э л е к т р и ч е с к и х з а р я д о в.

Величина заряда является мерой электрических свойств тел и некоторых частиц, подобно тому как масса является мерой инертных и гравитационных свойств тел (и частиц); электрические заряды связаны с электрическими полями, посредством которых осуществляется взаимодействие заряженных тел (или частиц); существует наименьшая величина электрического заряда, равная заряду электрона (или равного ему по величине заряду протона). Заряда, меньшего по величине, в природе не обнаружено.Заряд тел (или частиц) может быть только в целое число раз больше заряда электрона ( или протона), равного 1,6 . 10 -19 .Этот заряд является естественным эталоном электрических зарядов. Его принято называть э л е м е н т а р н ы м э л е к т р и ч е с к и м зарядом.

Электрические заряды не возникают и не исчезают, они могут лишь быть переданы от одного тела ( частицы) другому или перемещены внутри данного тела; вокруг электрического заряда всегда существует электрическое поле. Это действует на другие электрические заряды. Если в поле данного заряда попадает другой заряд, то на него непосредственно действует не сам заряд, а его поле. Движущиеся заряды взаимодействуют посредством связанных с ними электромагнитных полей. Электрические заряды связаны с частицами. Бывают частицы без зарядов, но не существует электрических зарядов без частиц.

Все сказанное выше характеризует то, что выражает понятие «электрический заряд», его основные свойства, с которыми представляется возможным познакомить учащихся на данном этапе его формирования.

Э л е к т р и ч е с к о е п о л е – второе понятие, существенные признаки (свойства) которого уточняются на семинаре. До сих пор учащиеся оперировали термином «электрическое поле», не определяя его содержания. В «Физика-10» определение этого понятия не выделено. В нем имеется указание о том, что действие одного заряженного тела на другое осуществляется посредством электрических полей, окружающих эти заряды. Далее отмечается, что электрическое поле есть особая форма материи, «движение которой не подчиняется законам механики Ньютона». Однако это важное указание не подчеркнуто и потому нередко проходит мимо сознания учащихся.

Одна из задач семинара – предупредить формирования у учащихся неверного представления об электрическом поле как о пространстве, в котором проявляется действие электрических сил. С этой целью всем ученикам еще раз рекомендовалась внимательно прочесть в учебнике § 38 (электрическое поле), выписать содержащиеся в нем характеристики электрического поля, указать факты, подтверждающие материальность электрического поля.

В дополнение к учебнику полезно рекомендовать прочесть п. 1 (§19) в книге Ю.А. С е л е з н е в а «Основы элементарной физики», где дано следующие определение электрического поля: «Материальный объект, осуществляющий электрические взаимодействия между неподвижными электрическими зарядами (или заряженными избыточными зарядами – телами), называют «электрическим полем». Далее подчеркивается, что «поле… обладает энергией, массой и другими признаками материи и определенным образом распределено в пространстве, где находятся заряды его вызывающие»

Отметим, что основное внимание уделяется не определению поля и заряда, а выяснению их свойств.

Учащиеся должны усвоить, что поле и вещество – две формы материи, что к полям относятся формы материи, осуществляющие взаимодействие покоящихся электрических заряженных частиц (или тел) называются э л е к т р о с т а т и ч е с к и м и п о л я м и. По ходу семинара учащимся рекомендуется выписывать основные характеристики электростатического поля.

Отмечают что основным признаком, по которому электрическое поле отличают от других полей, например от гравитационного поля, поля ядерных сил, является взаимодействие наэлектризованных тел или заряженных частиц. Этот признак электрического поля – один из наиболее существенных. Обнаружить электрическое поле какого – нибудь заряда в заданной точке пространства можно только при помощи другого электрического заряда, внесенного в эту точку.

Далее отмечают, что электрическое поле распределяется во всем пространстве, окружающем заряд. Об этом можно судить по его действию на электрически заряженные тела (или частицы), помещаемые в различные точки поля. С увеличением расстояния действие поля на вносимый заряд ослабевает. Сила взаимодействия между точечными зарядами подчиняется закону Кулона. Электрическое поле обладает энергией, поскольку силы поля совершают работу по перемещению вносимых в него заряженных тел (или частиц). Внимание учащихся обращают на то, что это свойство поля является общим со свойствами вещества.

Одной из задач семинара является сравнение свойств электрического поля со свойствами гравитационного поля. Сравнение начинается с установления аналогии между законами взаимодействия масс и заряженных частиц. Для этого записывают формулы, выражающие законы взаимодействия масс и заряженных частиц:

F= G m 1 m 2 и F= R q 1 q 2

Обращают внимание на то, что сила тяготения прямо пропорциональна массам взаимодействующих тел, а сила электрического взаимодействия прямо пропорциональна величинам зарядов взаимодействующих тел (или частиц). В том и в другом случае сила взаимодействия обратно пропорциональна квадрату расстояния между взаимодействующими объектами.

Отмечают и различия. Она состоит в том, что в электрическом поле как отталкивание, так и притяжение, а в гравитационном – только притяжение.

Поля сравнивают также при рассмотрении основных характеристик электрического поля – напряженности и потенциала. Напряженность электрического поля измеряется отношением силы, действующей на положительный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда:

Напряженность гравитационного поля измеряется отношением силы, действующей на массу, помещенную в данную точку поля, к величине этой массы. Это величина равна ускорению свободного падения

И наконец, сравнение свойств гравитационного и электрического полей проводят при обсуждении вопроса «работа по перемещению заряда в электрическом поле». Сравнивают формулы для подсчета работы в гравитационном и электрических полях:

Здесь устанавливают по форме и содержанию: m и q характеризуют свойства перемещающихся объектов, g и Е – характер взаимодействия (силу воздействия поля на единичный заряд и силу воздействия поля на тело единичной массы) , h и d – о расстояние между точками начального и конечного положения движущихся объектов. Обе формулы справедливы для однородных полей (напряженность Е не изменяется на пути d перемещения заряда, а ускорение силы тяжести g – на пути h перемещения тела). Произведения Ed – разность потенциалов между начальной и конечной точками перемещения электрического заряда в электрическом поле, gh есть разность потенциалов двух точек поля тяготения.

В процессе сравнения свойств полей учащиеся заполняют таблицу 2.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Открытый урок по теме «Электризация тел. Электрический заряд.»

Предмет физика Тема урока Электризация тел. Электрический заряд. Тип урока Изучение нового материала. .

Электризация. Электрический заряд. Закон сохранения заряда

Разработка урока по физике по теме: «Электрический заряд. Электромагнитное поле» 11 класс

Разработка урока по физике 11 класс.

Инструкция по технике безопасности при работе с применением электрической дрели, электрического лобзика, электрической шлифовальной машины в кабинете ТО «Умелые руки»

Инструкция по технике безопасности при работе с применением электрической дрели, электрического лобзика, электрической шлифовальной машины в кабинете ТО «Умелые руки&raquo.

Уроки физики 8 класса Перышкин (объединены) №25-26. Тема урока «Делимость электрического заряда. Электрон. Строение атома. Объяснение электрических явлений»

краткий план урока (основа).

Урок «Действие магнитного поля на проводник с током, на движущиеся электрические заряды. Правило левой руки» (платформа ZOOM, видео урок с опорой на презентацию)

В рамках дистанционного обучения для обуающихся разработан план занятия на платформе ZOOM, в рамках проведения видеоурока.

Конспект урока физики по теме: Электрический заряд. Взаимодействие зарядов.

Электрический заряд. Взаимодействие зарядов.

Электрическая емкость уединенного проводника

Уединенным называется проводник, вблизи которого нет других заряженных тел, диэлектриков, которые могли бы повлиять на распределение зарядов данного проводника.

Отношение величины заряда к потенциалу для конкретного проводника есть величина постоянная, называемая электроемкостью (емкостью) С:

Таким образом, электроемкость уединенного проводника численно равна заряду, который необходимо сообщить проводнику, чтобы изменить его потенциал на единицу. Опыт показал, что электроемкость уединенного проводника зависит от его геометрических размеров, формы, диэлектрических свойств окружающей среды и не зависит от величины заряда проводника.

Рассмотрим уединенный шар радиуса R, находящийся в однородной среде с диэлектрической проницаемостью . Ранее было получено, что потенциал шара равен . Тогда емкость шара

т.е. зависит только от его радиуса.

За единицу емкости принимается 1фарад (Ф). 1Ф — емкость такого уединенного проводника, потенциал которого изменится на 1В при сообщении заряда 1Кл.

Уединенные проводники даже очень больших размеров обладают малыми емкостями. Емкостью в 1Ф обладал бы уединенный шар радиуса, в 1500 раз большего радиуса Земли. Электроемкость Земли составляет 0.7 мФ.

Взаимная электроемкость. Конденсаторы

Пусть вблизи заряженного проводника А находятся незаряженный проводник или диэлектрик. Под действием поля проводника А в другом теле возникнет индуцированный или связанные (если диэлектрик) заряды, причем ближе к А будут располагаться заряды противоположного знака. Индуцированные (или связанные) заряды создают свое поле противоположного направления, чем ослабляют поле проводника А, уменьшая его потенциал и увеличивая его электроемкость.

На практике существует потребность в устройствах, которые при относительно небольшом потенциале накапливали (конденсировали) бы на себе заметные по величине заряды. В основу таких устройств, называемых конденсаторами, положен факт, что емкость проводника возрастает при приближении к нему других тел. Простейший плоский конденсатор состоит из двух близко расположенных проводников, заряженных равными по величине и противоположными по знаку зарядами. Образующие данную систему проводники называются обкладками.

Для того, чтобы поле, создаваемое заряженными обкладками, было полностью сосредоточено внутри конденсатора, обкладки должны быть в виде двух близко расположенных пластин, или коаксиальных цилиндров, или концентрических сфер. Соответственно конденсаторы называются плоскими, цилиндрическими или сферическими.

Разность потенциалов между обкладками пропорциональна абсолютной величине заряда обкладки. Поэтому отношение есть величина постоянная для конкретного конденсатора. Она обозначается С и называется взаимной электроемкостью проводников или емкостью конденсатора. Емкость конденсатора численно равна заряду, который нужно перенести с одной обкладки конденсатора на другую, чтобы изменить разность их потенциалов на единицу.

Разность потенциалов плоского конденсатора равна , где поверхностная плотность заряда обкладки. S — площадь обкладки конденсатора.. Отсюда емкость плоского конденсатора:

Из этой формулы следует, что С плоского конденсатора зависит от его геометрических размеров и диэлектрической проницаемости диэлектрика, заполняющего межплоскостное пространство.

Для получения устройств различной электроемкости конденсаторы соединяют параллельно и последовательно.

Параллельное соединение конденсаторов. Соединенные провода-проводники имеют один и тот же потенциал, поэтому

разность потенциалов на обкладках всех конденсаторов одинакова и равна . Заряды конденсаторов будут

Заряд, запасенный всей батареей .

Отсюда следует, что полная емкость системы из параллельно соединенных конденсаторов:

равна сумме емкостей всех конденсаторов.

Последовательное соединение конденсаторов.

В данном случае, вследствие электростатической индукции,

заряды на всех обкладок q будут равны по модулю, а общая разность потенциалов складывается из разностей потенциалов на отдельных конденсаторах . Так как , то . Отсюда:

При последовательном соединении конденсаторов обратная величина результирующей емкости равна сумме обратных величин емкостей всех конденсаторов.
Похожие публикации: