Електричний заряд. Електричне поле. Закон Кулона

1. Тема: Електричний заряд. Електричне поле. Закон Кулона.

2. Мета заняття:

сформувати уявлення та знання про: електричний заряд,
явище електризації, електричне поле, закон збереження
заряду, закон Кулона;
закріпити отримані знання при розв'язуванні задач на
визначення сили Кулона та напруженості електричного
поля.

3. План заняття:

1. Електричний заряд. Закон збереження електричного заряду.
2. Електризація тіл.
3. Взаємодія електричних зарядів. Закон Кулона.
4. Електричне поле і його властивості. Напруженість
електричного поля.

4.

► Електродинаміка
– розділ фізики, який
вивчає електричні заряди, їх рух і
взаємодію.
► Електромагнітне поле здійснює взаємодію
між зарядженими тілами(частинками).
► Електростатика – розділ електродинаміки, в
якому вивчають нерухомі заряджені тіла.

5. Будова атома:

6.

Електричний заряд - скалярна фізична величина, що є
кількісною мірою здатності частинок до
електромагнітної взаємодії і вимірюється в кулонах (Кл).
Зарядові q = 1Кл відповідає такий заряд, який
переноситься через поперечний переріз провідника
постійним струмом I = 1 А за час t = 1 c:
q = It
[q] = 1 Кл = 1 A·1 c.
Заряд 1 Кл досить великий. На практиці використовують
такі одиниці вимірювання - нКл, мкКл.

7.

Електричний заряд - властивість матерії, тому
заряди не існують без матеріальних носіїв.
Тіла, розмірами яких можна знехтувати порівняно з
відстанню між ними і на поверхні яких знаходиться
заряд, називають точковими зарядженими
тілами (зарядами).

8. Історична довідка

Грецькою мовою бурштин –
ήλεκτρον «електрон»

9. Набуття таких властивостей предметами називають електризацією. Поява цих властивостей за рахунок тертя називається трибоелектризацією (

Набуття таких властивостей
предметами називають електризацією.
Поява цих властивостей за рахунок
тертя називається трибоелектризацією
(трибо-«розтираю»).
Спробуйте самотужки відтворити
експеримент із кульковою ручкою
натертою об тканину, хутро чи волосся.
В ході експерименту ви помітите цікаві
особливості!

10. По-перше - здатність притягати залежить від того на скільки тривало та ретельно ви натирали предмет.

По-друге - деякі клаптики паперу, а особливо
фольги, притягнувшись до предмета, відскакують від
нього і при наближенні наступного разу відштовхуються!
Проте, при наближенні тканини чи хутра, яким натирали
предмет, притягуються до нього!

11.

Носії позитивної електрики нагромаджуються на склі,
потертому об шовк, а негативної – на ебоніті потертому об
хутро.

12. Головною властивістю заряджених тіл є їх взаємне притягання або відштовхування.

Однойменно заряджені тіла
(++, --) відштовхуються
+
-
+
різнойменно заряджені
(+-) притягаються
+
+
-
-

13. Електрометр Брауна з додатковим обладнанням

14.

генератор Ван де Граафа.
На малюнку зображено ситуацію, коли дівчина
доторкнулася до металевої кулі з великим електричним зарядом.
Чому її волосся поводить себе саме таким чином?

15. Закон збереження електричного заряду

При електризації тертям виконується
закон збереження електричного заряду.
Цей закон справедливий для замкнутої системи, тобто для
системи, в котру не входять і з котрої не виходять назовні
заряджені частинки.
Закон збереження заряду:
В замкнутій системі тіл алгебраїчна сума зарядів всіх часток
залишається незмінною:
q1+q2+q3+….=const

16. Закон Кулона

Основний закон електростатики був
експериментально встановлений
Шарлем Кулоном
у 1785 році.

17. Закон Кулона

Торсійні (крутильні) терези Кулона

18.

Закон Кулона :
сила взаємодії заряджених нерухомих тіл, розмірами
яких можна знехтувати, порівняно з відстанню між ними
, прямо пропорційна значенню їх зарядів і обернено
пропорційна квадрату відстані між ними.
Математично закон Кулона можна записати так:
q1q2
F k 2
r
де:
k – коефіцієнт, який залежить від вибору системи
одиниць вимірювання заряду;
k = 9·109 Н·м2 /Кл2
r- відстань між зарядами.

19. Границі застосування закону Кулона

Справедливий тільки для точкових зарядів;
Для сил, які напрямлені вдовж одної прямої –
центральних сил.
F
+
1
r
F
+
2

20. Використання явища електризації

ПРИНЦИП ПРИТЯГУВАННЯ ПРОТИЛЕЖНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ
ЗАРЯДІВ ДЛЯ ПЕРЕНЕСЕННЯ ЧАСТИНОК ФАРБИ НА ПАПІР
ВИКОРИСТОВУЄТЬСЯ У:
ФОТОКОПІЮВАЛЬНИХ
ПРИСТРОЯХ
(КСЕРОКСАХ)
ПРИНТЕРАХ
ФАКСОВИХ
АПАРАТАХ

21. Напруженість електричного поля

Електричним полем називають
вид матерії, через яку відбувається взаємодія
електричних зарядів.
Поле, створене нерухомими зарядами, називають
електростатичним.
Властивості електричного поля:
а)створюється електричними зарядами;
б)виявляється по дії на заряд;
в)діє на заряди з деякою силою.
Напруженість електричного поля в даній
точці чисельно дорівнює силі, з якою поле діє на
одиничний додатній заряд, поміщений в цю точку.

22.

F
E
q
Напруженість- силова
характеристика електричного поля.
F E q
Одиниця виміру
Напруженість поля
точкового заряду.
Н В
;
Кл м
Принцип суперпозиції(накладання)
полів.
E
E E1 E2
k q
r
2

23. Силові лінії електричного поля.

Лінії напруженості електростатичного поля лінії, дотичні до яких в кожній точці поля співпадають по
напряму з вектором напруженості поля.
Напрям ліній відповідає напряму сили, що діє на додатній
заряд

24. Негативний вплив електричного поля на людину

Алергічні
прояви
Порушення
кров'яного тиску
Офтальмологічні
захворювання
Негативний
вплив
Патології при
вагітності
Нервові
розлади

25. Фізичний диктант

Закріплення вивченого:
Фізичний диктант
1. Яка фізична величина визначає
електромагнітну взаємодію?
2. Як називається процес, який приводить до появи на тілах
електричних зарядів?
3. Чи може заряд існувати незалежно від частинки?
4. В яких одиницях вимірюють електричний заряд?
5. Чи створюємо ми заряди при електризації тіл?
6. Які способи електризації тіл.
7. Якщо тіло електрично нейтральне, то чи означає це, що
воно не містить електричних зарядів?
8. Чи справедливе твердження, що в замкнутій системі
алгебраїчна сума зарядів всіх тіл залишається незмінною?
9.При збільшенні відстані між зарядами в три рази сила їх
взаємодії…
10.Величина, яка характеризує електричні
властивості середовища - це…

26.

Домашнє завдання:
Гончаренко С.У. Фізика:
Підручник для 10 кл. – К.:
Освіта, 2002 р.:
§§ 44 – 46 с. 145 – 155 вивчити;
Розв’язати вправу 16(1,2) с. 149.