KarolinaDziadek

IIA

ELEKTROSTATYKA I PRĄD ELEKTRYCZNY

Elektrostatyka – jest to nauka, która dotyczy oddziaływań i właściwości ładunków elektrycznych w stanie spoczynku.

Nazwa elektryczność pochodzi od słowa elektron, które w języku greckim znaczy bursztyn.

Elektrostatyka - pojęcie

Ładunki jednoimienne odpychają się:

Ładunki różnoimienne przyciągają się:

Zachowanie ładunków

Elektryzowanie przez tarciePolega na gromadzeniu na powierzchni obu ciał

nadmiaru ładunków elektrycznych przeciwnych znaków.

Elektryzowanie przez dotykPo dotknięciu ciała naelektryzowanego ładunki

przepływają do ciała obojętnego.Elektryzowanie przez indukcję (wpływ)Polega na zbliżeniu do elektryzowanego ciała

innego ciała naelektryzowanego.

Sposoby elektryzowania ciał

Maszyna elektrostatyczna jest to urządzenie służące do wytwarzania i gromadzenia ładunków elektrycznych (na jednej elektrodzie dodatnich , a na drugiej ujemnych).

Maszyna elektrostatyczna

Atom jest zdefiniowany jako najmniejsza, niepodzielna cząstka danej substancji zachowująca wszystkie właściwości charakterystyczne dla tej substancji.

Wszystkie atomy złożone są z dużego jądra i okrążającej je chmury elektronowej. Jądro ma ładunek dodatni i , pomimo małych rozmiarów, skupia w sobie większość masy całego układu.

Elektrony są dużo mniejsze od protonów i neutronowo (składników jądra) i posiadają sumaryczny ładunek elektryczny ujemny. Właściwości substancji, jaką budują atomy danego pierwiastka, zależne są w dużej mierze od liczbie protonów w jądrze atomowym.

Atom jest elektrycznie obojętny, gdy ładunek ujemny elektronów znosi się z ładunkiem dodatnim jądra. Nie zawsze tak jest. Czasem liczba ładunków danego rodzaju jest różna od ładunków drugiego rodzaju i wówczas atomy stanowią jony.

Budowa atomu

BUDOWA ATOMU

Ładunek elementarny – ładunek elektronu i protonu. Jednostką ładunku elektrycznego jest 1 kulomb (1C). Kulomb jest bardzo dużym ładunkiem elektrycznym:

Ładunek elementarny

chlementarnyładunków eC 1024,61 18

Dwa ładunki odpychają się lub przyciągają siłą wprost proporcjonalną do iloczynu wartości tych ładunków, a odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości między nimi.

gdzie:F – siła wzajemnego oddziaływania dwóch ładunkówq1 i q2 – wartość ładunków elektrycznychr – odległość miedzy ładunkamik – współczynnik proporcjonalności ( )

Prawo Coulomba

221

r

qqkF

Ck 9109

Pole elektrostatyczne Pole wytworzone przez nieruchomy ładunek, w którym na dowolne

ładunki elektryczne działają siły elektrostatyczne. Linie pola elektrostatycznego Są to linie, do których styczne w każdym punkcie mają kierunki

zgodne z kierunkami sił elektrycznych. Są graficznym przedstawieniem pola.

Pole jednorodne Pole, którego linie są równoległe a wartość siły działającej na

ładunek próbny jest w każdym punkcie taka sama. Pole centralne Pole, którego linie rozchodzą się promieniście od jego źródła.

Rodzaje pól

Przewodnik - substancja, która dobrze przewodzi prąd elektryczny, a przewodzenie prądu ma charakter elektronowy. Atomy przewodnika tworzą wiązania, w których elektrony walencyjne (jeden, lub więcej) pozostają swobodne (nie związane z żadnym z atomów), tworząc w ten sposób tzw. gaz elektronowy.

Izolator - materiał, w którym bardzo słabo przewodzony jest prąd elektryczny.

Przewodnik i izolator

• „W izolowanym układzie ciał całkowity ładunek elektryczny, czyli suma algebraiczna ładunków dodatnich i ujemnych, nie ulega zmianie.”

• Układ izolowany – układ, który jest odizolowany elektrycznie od otoczenia.

Zasada zachowania ładunku

• Elektroskop – aparat do wykrywania ładunku elektrycznego, a właściwie napięcia elektrycznego.

Elektroskop

Potencjał elektryczny – wielkość fizyczna charakteryzująca punkt w przestrzeni, równa ilorazowi energii potencjalnej, jaką posiadałby dowolny ładunek q umieszczony w tym punkcie i wartości tego ładunku.

Jednostką potencjału elektrycznego jest wolt

Potencjał elektryczny

C 1

J 1 V 1

• Prąd elektryczny – jest to uporządkowany ruch elektronów.

Prąd elektryczny

Natężenie prądu elektrycznego – iloraz wielkości ładunku przepływającego przez poprzeczny przekrój przewodnika i czasu jego przepływu lub jako wielkość ładunku przepływającego w jednostce czasu.

Natężenie prądu wynosi jeden amper (1A), jeżeli przez poprzeczny przekrój przewodnika przepływa ładunek elektryczny jednego kulomba (1C) w czasie jednej sekundy (1s)

Natężenie prądu elektrycznego

t

qI

1s

1C A 1

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ

koniec