Билет № 24
Электрическое поле. Напряжённость электрического поля.
Способы наблюдения заряженных частиц. Радиоактивность.
Задача на нахождение первоначального давления газа.
Ответы:
Электрическое поле. Напряженность электрического поля Электрическое поле
Электрическое поле представляет собой особый вид материи, связанный с электрическими зарядами и передающий действия зарядов друг на друга.
Электрическое поле не возникает при взаимодействии зарядов. Любой заряд независимо от наличия других зарядов всегда имеет электрическое поле. Если заряд неподвижен, электрическое поле называется электростатическим.
Оно не меняется во времени и создается только электрическими зарядами.
Изучая основы электродинамики, мы будем знакомиться и с переменным во времени электрическим полем, которое не связано с зарядами неразрывно. Многие свойства статических и переменных полей совпадают, но между ними есть и существенные различия. В дальнейшем поле будем называть электрическим, если данное свойство в равной мере присуще как статическим, так и переменным полям.
В современной физике электрическое поле рассматривается как особая форма материи, обладающая специфическими физическими свойствами. Главным из них является следующее: на электрические заряды, помещенные в это поле, действуют силы, пропорциональные этим зарядам. Электрическое поле можно обнаружить, если в пространство, окружающее заряд Q, внести другой заряд. Обычно для исследования свойств поля пользуются положительным зарядом, который называют пробным и обозначают Qnp. При этом считают, что пробный заряд не искажает изучаемого поля, т. е. пренебрегают его собственным полем. На пробный заряд, помещенный в какую-либо точку поля, создаваемого зарядом Q, действует сила
Напряженность электрического поля
Если в одну и ту же точку поля вносить разные заряды Q1, Q2, Q3, ….., то на них будут действовать разные силы F1, F2, F3, ..., но отношение
F1/ Q1=F2/ Q2 = F3/ Q3 для этой точки поля всегда будет постоянным. Для разных точек поля можно составить точно такие же отношения, т. е. этой величиной можно количественно характеризовать поле в различных точках. Отношение E=F/Qпр называют напряженностью электрического поля:
(7.7)
где r — расстояние от заряда Q, создающего поле, до точки поля, в которой определяется напряженность.
В СИ напряженность электрического поля выражается в ньютонах на кулон (Н/Кл).
Напряженность — силовая характеристика поля, она численно равна силе, действующей на единичный, положительный заряд:
Напряженность — величина векторная. За направление вектора напряженности Е принимаю! направление силы, с которой поле действует на пробный заряд, помещенный в данную точку поля. \
2. Способы наблюдения и регистрации заряженных частиц
Исследования излучения радиоактивных веществ производятся различными методами, с которыми мы ознакомимся в общих чертах. Цель таких исследований — выяснение природы частиц, излучаемых при радиоактивном распаде, измерение энергии этих частиц и интенсивности излучения (т.е. определение числа частиц, излучаемых радиоактивным веществом за 1 с).
Наиболее, распространенными при регистрации ядерных частиц и излучений являются методы, основанные на ионизирующем и фотохимическом действии частиц. К ним относятся химические, калориметрические и фотографические методы. Ионизирующее действие излучения используется в ионизационных камерах, счетчиках Гейгера—Мюллера и сцинтилляционных счетчиках.