Podręczniki
" D.Halliday, R.Resnick, J.Walker;
Dr Jan Szatkowski
Podstawy Fizyki tom 3,4 i 5
jan.szatkowski@pwr.wroc.pl
" W.I Sawieliew; Wykłady z Fizyki tom II i III
pok. 223 A-1
" K. Jezierski, B. Kołodka, K. Sierański, Wzory i prawa z objaśnieniami, cz. II ,
www.if.pwr.wroc.pl/~szatkowski
Oficyna Wydawnicza SCRIPTA, Wrocław 1995 2003.
Konsultacje: poniedziałek 13  15 " K. Sierański, J.Szatkowski
środa 11 -13
Wzory i prawa z objaśnieniami,
Forma zaliczenia kursu: egzamin końcowy
cz. III , Oficyna Wydawnicza SCRIPTA, Wrocław 1995 2003.
Fizyka II 1 Fizyka II 2
A
adunek elektryczny
Prawo zachowania Å‚adunku
Z czego składa się materia?
Całkowity ładunek układu jest zawsze zachowany
Model atomu
JÄ…dro atomowe
Stary model
" anihilacja e- + e+ Å‚
" kreacja pary Å‚ e- + e+
238
" Rozpad promieniotwórczy U92 = 234Th90 + 4He2
elektron e-
" Rekcje wysokich energii e- + p+ = e- + Ä„+ + n0
PoczÄ…tek XX wieku
Model współczesny
JÄ…dro
qwark
atomowe
Fizyka II 3 Fizyka II 4
proton
Prawo Coulomba Prawo Coulomba
Siły elektryczne, a siły grawitacyjne
1 q1 Å" q2
F = Å"
q = +2e = 3.2×10-19 C
4Ä„µ0µ r2
m = 6.64×10-27 kg
1 q2
q q
Fe =
Siła elektryczna
4Ä„µ0 r2
+ +
r
m2
Siła grawitacyjna
Fg = G
1 q1 Å" q2 r
r2 neutron 0
F = Å" Å"
proton
+ + Ä… particle
4Ä„µ0µ r2 r
0
Fe 1 q2 9.0×109 N Å" m2 / C2 (3.2×10-19C)2
= =
Fg 4Ä„µ0G m2 6.67×10-11N Å" m2 / kg2 (6.64×10-27 kg)2
1 q1 Å" q2
= 3.1×1035
F = Å" Å" r
4Ä„µ0µ r3
Siła oddziaływania elektrycznego jest o 35 rzędów silniejsza
od siły oddziaływania grawitacyjnego
Fizyka II 5 Fizyka II 6
Natężenie pola elektrycznego
natężenie pola elektrycznego ładunku punktowego
F0
Definicja :
E =
q0
E
q0
q0
E
1 qq0
S
F0 =
P
P
4Ä„µ0
Ć r2
r
Ć
r
q
1 q
q
+ E =
-
4Ä„µ0
r2
S
Ć
r = r / r
wektor jednostkowy
1 q
Ć
E = r
4Ä„µ0 r2
Fizyka II 7 Fizyka II 8
Ruch Å‚adunku w jednorodnym polu elektrycznym
" Zasada superpozycji pól
Zadanie domowe- Prostopadle do linii sił jednorodnego pola
elektrycznego wpada elektron z początkową prędkością o
wartości vi (patrz rysunek). Wyznaczyć odchylenie od
pierwotnego kierunku po tym jak elektron opuścił obszar pola
elektrycznego.
Á Á Á
E = E1 + E2
Fizyka II 9 Fizyka II 10
Strumień pola elektrycznego
Strumień pola elektrycznego
strumień jednorodnego pola elektrycznego
przechodzący przez płaską powierzchnię
Åš = AÅ" E Å"cos¸
Wektor powierzchni
A
A
"Åši = "Ai Å" Ei
A = A
Åš = "Ai Å" Ei Å"cos(¸i )
"
lim
"A0 i
Åš = AÅ" E
Åš = E Å" dA
+"
S
Prawo Gaussa
Qwew
Åš = E Å" dA =
+"
µ0µ
Przykład 1. Natężenie pola elektrycznego ładunku punktowego.
Åš = E Å" dA = E cos 0o Å" dA
+" +"
Åš = E Å" 4Ä„ r2
Qwew
= E 4Ä„ r2
µoµ
1 Qwew
E =
4Ä„µoµ r2
Fizyka II 14
Izolowany przewodnik naładowany
Dwie przewodzące płyty
Przykład 2. Natężenie pola elektrycznego ładunku równomiernie
rozłożonego na nieskończonej powierzchni przewodnika.
Åš = E Å" dA = E A
+"
S
Ã1
Q
E =
= EA
µ0µ
µoµ
Q = Ã A
2Ã1 Ã
E = =
à A
µ0µ µ0µ
= EA
µoµ
Ã
E =
µoµ
Obliczanie potencjału na podstawie natężenia pola
Potencjał elektryczny - definicja
dW = F Å" ds
W"
dW = -dEp
V = -
q0
dEp = -qE Å" ds
K
"Ep = -q0 E Å" ds
W" - praca siła pola elektrostatycznego wykonana nad ładunkiem q0 w
+"
czasie przesuwania cząstki z nieskończoności do danego punktu
P
Jednostka potencjału
"Ep
Wsil pola
"V =
"V = -
1J J
q0 1V = =1
q0
1C C
K Praca sił pola elektrostatycznego
U = VK -VP = - E Å" ds
+"
P
W = -q"V = -qU
Energia potencjalna pola elektrycznego
Praca w polu elektrostatycznym
" Praca sił pola ładunku punktowego  przesunięcie z
nieskończoności do R
Pole elektrostatyczne jest polem sił zachowawczych
R R
W" = E Å" ds = - E Å" ds
0 0
+"q +"q
" "
1 q
E =
4Ä„µ0µ r2
R
qq0 R 1 qq0 ëÅ‚ öÅ‚
1
W" = dr = -
ìÅ‚ ÷Å‚
+"
4Ä„µ0µ 4Ä„µ0µ r
r2 íÅ‚ Å‚Å‚
" "
-qq0 ëÅ‚ öÅ‚ -qq0 1
1 1
Praca pola elektrycznego przy przejściu z punktu
W" = - = Å"
ìÅ‚ ÷Å‚
4Ä„µ0µ R " 4Ä„µ0µ R
C do punktu A íÅ‚ Å‚Å‚
qq0 1
Ep = -W" = Å"
WCA = -q Å"(VA -VC ) = -q"V = -qU
4Ä„µ0µ R
q 1
V = Å"
4Ä„µ0µ R
Obliczanie natężenia pola na podstawie potencjału
Potencjał elektryczny ładunku punktowego
K
q 1
VK -VP = - E Å" ds
V = Å"
+"
4Ä„µ0µ R
P
q > 0 Ò! V dodatnie
Jeżeli przesunięcie jest wzdłuż os OX i natężenie
pola jest równoległe do przesunięcia
" Powierzchnie ekwipotencjalne
dV dV
= = -Ex
ds dx
dV
Ex = - = -"V
dx
Ogólnie
ëÅ‚ dV dV dV öÅ‚
Ć
E = -"V = -ìÅ‚ î + 5
+ k
÷Å‚
dx dy dz
íÅ‚ Å‚Å‚
Dipol elektryczny
Przykład. Cienką metalową obręcz o promieniu a naładowano
ładunkiem Q. Wyznaczyć potencjał i natężenie pola w punkcie P
OÅ› dipola A-A
-q p
A +q
A
-
+
d
p = qd
P  wartość momentu dipolowego
1 dq Q 1
V = =
+"
4Ä„µµ0 a2 + x2 4Ä„µµ0 a2 + x2
dV 1 x
E = = Q
dx 4Ä„µµ0 a2 + x2 3/2
( )
Dipol elektryczny w jednorodnym polu elektrycznym
Dipole w polu elektrycznym
" Moment sił działających na dipol
M = Fd sin¸ = qEd sin¸
M = qd Å" E Å"sin¸
M = p × E
" Praca sił pola
x
"W = M Å" "Ä…
0 0
W = Å" dÄ… = - sinÄ… Å" dÄ…
+"M +"qEl
¸ ¸
W = -(- pE -(- pE cosÄ… )
)
W = -"Ep = - Ep,k - Ep, p
( )
Epot = - p Å" E
Kondensator płaski
Kondensator z dielektrykiem
Pojemność kondensatora płaskiego
Ã
E =
µ0µ
S Ã U
qU = = qEd
+"qEdx
U = Edx = Ed
+"
Q Ã S Ã S µ0µ S
C = = = =
Ã
U Ed d
d
E = E0 - E ' S µ0µ
E ' = º E Ò! E0 = E + E ' = 1+ º E
( )
µ0µ S
C =
E0 Ã
d
1+ º = µr Ò! E = =
µr µ0µr
µ = µr Å"µ0
Energia kondensatora płaskiego o pojemności C Gęstość energii pola elektrycznego
dW = Udq
1
µ0µ S 2
à Ã
Ep = CU
C =
U U
W = (q)dq
+"U 2
d
2
CU
Ep 1
q 1 q2
2
U = Ò! W = u = =
+"qdq = 2C +W0
C C
Vobj dÅ"A
2
Ed
( )
Ep 1 µ0µ A
q2
2 d
Ep = W =
u = =
2C
Vobj dÅ"A
1
2
µ0µ S
1
Ep = CU
C =
u = µµ0E2
2
d
2
Ã
E =
µ0µ


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
F II temat 01
Jan Paweł II 2005 01 24 List apostolski In rapido sviluppo ex libris legatur 2012r
F II wyklad 01 SKP
Jan Paweł II 2005 01 24 list apostolski
02 01 11

G am2 kol II przyklad
HH20140318 Edda II $0,01
Temat II
01 DOBRA PRAKTYKA URODYNAMICANA Neurourologia II
BO II stacjonarne wykład nr 01
2002 01 Szkoła konstruktorów klasa II
RP II Zadania serie 01 22 02 p23
02 01 11
 e notatka analiza matematyczna II kolokwium I
RP II Zadania serie 01 09 03 Latala p17
MPPwRuchu 01 II

więcej podobnych podstron