Модуль 1. Электрические цепи постоянного тока (24 часа)

Тема 1 Электрическое поле и его характеристики

(6 часов)

Занятие 1. Электрическое поле

а) Электрический заряд.

Достаточно потереть пластмассовую пластинку о кусочек шерсти, как она станет притягивать кусочки бумаги.

Дальнейшее изучение этого явления показало, что оно вызывается электрическими зарядами, находящимися на пластинке.

Однако наэлектризованные тела не только притягиваются, но и отталкиваются. Это говорит о различных видах зарядов накапливающихся на предметах.

Один из видов электрических зарядов условились называть положительными, а другой – отрицательными.

Описанные выше явления объясняются особенностями строения атомов различных веществ.

Каждый атом состоит из положительно заряженного ядра и вращающихся вокруг него отрицательно заряженных электронов. В обычных условиях атом электрически нейтрален, так как суммарный отрицательный заряд электронов равен положительному заряду ядра.

Опыты и расчеты показывают, что отрицательный заряд электрона является наименьшим зарядом в природе.

Его называют элементарным электрическим зарядом.

Он равен:

е = - 1,6 ∙ 10^-19 Кл .

Где: е – обозначение заряда электрона

Кл – обозначение единицы измерения электрических зарядов ( Кулон )

Все остальные электрические заряды кратны модулю элементарного заряда, то есть, заряд любого тела равен:

q = n |e|

Где: q - электрический заряд тела

n = 1,2,3…..- целое число

|e| - модуль элементарного заряда

б) Электрическое поле.

Взаимодействие неподвижных электрических зарядов передается электростатическим полем.

Поле представляет собой один из видов материи, существующей в пространстве в неразрывной связи с электрическим зарядом.

Основное свойство электрического поля — это способность оказывать силовое действие на помещенные в него электрические заряды.

Рис.1.1. Взаимодействие двух одноименных зарядов

Электрическое поле заряда не одинаково в разных точках. В этом можно убедиться, определяя силу, с которой поле действует на пробный заряд, вносимый в разные точки поля.

Пробным называют электрический заряд q₀, помещенный в электрическое поле для обнаружения поля.

Пробный заряд может быть положительным или отрицательным, но небольшим в сравнении с зарядом q, создающим поле.

Рис.1.2. Одиночный заряд в электрическом поле

Занятие 2. Напряженность электрического поля.

а) Определение напряженности

Напряженностью электрического поля в данной точке называется векторная величина Е, определяемая силой, с которой поле действует на единичный точечный заряд, помещенный в эту точку:

Помещая пробный заряд в ту или иную точку поля, можно определить напряженность поля в каждой точке. Таким образом, каждая точка электрического поля характеризуется вектором напряженности.

б) Силовые линии электрического поля.

Электрическое поле изображается с помощью линий напряженности.

Свойства линий напряженности:

• Линии выходят из положительных зарядов и входят в отрицательные.

• Линий напряженности не пересекаются

• Линии напряженности там гуще, где выше напряженность поля.

Рис.2.1. Линии напряженности точечных зарядов и линии напряженности при взаимодействии одноименных и разноименных электрических зарядов