Физични основи на електроматериалознанието


Категория на документа: Физика


І. ФИЗИЧНИ ОСНОВИ НА ЕЛЕКТРОМАТЕРИАЛОЗНАНИЕТО

1. Основни понятия от електростатиката

1.1. Електричен заряд

Електричният заряд на една частица е количествена характеристика на способността й да участва в електромагнитни взаимодействия.

Зарядът не може да се отдели от частицата, която го носи. Затова много често вместо понятието “заредена частица” се използва терминът “заряд”, чрез който едновременно се означават както характеристиката, така и нейният носител.

Съществуват 2 вида електрични заряди – положителни и отрицателни.

Зарядите с еднакви знаци се отблъскват, а с противоположни знаци се привличат.

Електричният заряд се означава с Q (или q). Единицата, с която се измерва, е Кулон (С).

Тяло, в което преобладава единият вид заряди, е наелектризирано електрично заредено.

1.2. Електрично поле

Едно от свойствата на електричния заряд е, че създава електрично поле в заобикалящата го среда. Електрично заредените тела, намиращи се на някакво разстояние едно от друго, си взаимодействат посредством създадените от тях електрични полета. Електричното поле е особено състояние на пространството и се характеризира с това, че върху внесен в него друг заряд действа електрична сила.

Полето на неподвижни заряди се нарича електростатично поле.

Нека електричното поле се създава от наелектризирани тела с произволна форма и общ заряд Q. Наличието на електрично поле се установява чрез пробен заряд Q0, който трябва да е достатъчно малък по големина и размери, за да не изменя полето, в което се поставя. (Заряд с пренебрежимо малки размери се нарича точков).

Характеристика на електричното поле е векторната величина интензитет . В дадена точка на пространството интензитетът на електричното поле е равен на отношението между силата , с която полето действа върху пробен заряд Q0, поместен в разглежданата точка, и големината на този заряд:

. *
(1.1)

Електричното поле и неговият интензитет не зависят от големината и знака на пробния заряд Q0 и от наличието или отсъствието му, а от заряда Q, създаващ полето, и неговото разпределение в пространството.

Посоката на интензитета съвпада с посоката на силата , действаща върху положителен пробен заряд. Ако пробният заряд е отрицателен, посоките на и са противоположни. Тези твърдения са илюстрирани с примери на фиг.1.1.

* Тук и в по-нататъшното изложение вектор се означава чрез буква със стрелка над нея; същата буква без стрелка означава числената стойност (модула) на вектора.

фиг. 1.1

2. Сведения за строежа на веществата

2.1. Атоми

Атомът е най-малката частица на един химичен елемент; състои се от централна сърцевина – ядро, заобиколено от орбитални елементарни частици -електрони, разпределени в електронни слоеве (фиг. 2.1).

Фиг. 2.1

Ядрото е съставено от 2 вида частици с приблизително еднакви маси – протони и неутрони.

Електронът притежава отрицателен заряд; протонът – същия по големина положителен заряд. Той се нарича елементарен електричен заряд и е равен на 1,6.10-19 С.




Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Физични основи на електроматериалознанието 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.