Elektrostatyka i prąd elektryczny

ELEKTROSTATYKA I
PRĄD ELEKTRYCZNY
Karolina
Dziadek
IIA
Elektrostatyka - pojęcie
Elektrostatyka – jest to nauka, która dotyczy
oddziaływań i właściwości ładunków
elektrycznych w stanie spoczynku.
Nazwa elektryczność pochodzi od słowa elektron,
które w języku greckim znaczy bursztyn.
Zachowanie ładunków
Ładunki jednoimienne odpychają się:
Ładunki różnoimienne przyciągają się:
Sposoby elektryzowania ciał
Elektryzowanie przez tarcie
Polega na gromadzeniu na powierzchni obu ciał
nadmiaru ładunków elektrycznych przeciwnych
znaków.
Elektryzowanie przez dotyk
Po dotknięciu ciała naelektryzowanego ładunki
przepływają do ciała obojętnego.
Elektryzowanie przez indukcję (wpływ)
Polega na zbliżeniu do elektryzowanego ciała
innego ciała naelektryzowanego.
Maszyna elektrostatyczna
Maszyna elektrostatyczna jest to urządzenie
służące do wytwarzania i gromadzenia
ładunków elektrycznych (na jednej elektrodzie
dodatnich , a na drugiej ujemnych).
Budowa atomu
 Atom jest zdefiniowany jako najmniejsza, niepodzielna cząstka
danej substancji zachowująca wszystkie właściwości
charakterystyczne dla tej substancji.
 Wszystkie atomy złożone są z dużego jądra i okrążającej je chmury
elektronowej. Jądro ma ładunek dodatni i , pomimo małych
rozmiarów, skupia w sobie większość masy całego układu.
 Elektrony są dużo mniejsze od protonów i neutronowo (składników
jądra) i posiadają sumaryczny ładunek elektryczny ujemny.
Właściwości substancji, jaką budują atomy danego pierwiastka,
zależne są w dużej mierze od liczbie protonów w jądrze atomowym.
 Atom jest elektrycznie obojętny, gdy ładunek ujemny elektronów
znosi się z ładunkiem dodatnim jądra. Nie zawsze tak jest. Czasem
liczba ładunków danego rodzaju jest różna od ładunków drugiego
rodzaju i wówczas atomy stanowią jony.
BUDOWA ATOMU
Ładunek elementarny
 Ładunek elementarny – ładunek elektronu i protonu.
 Jednostką ładunku elektrycznego jest 1 kulomb (1C).
 Kulomb jest bardzo dużym ładunkiem elektrycznym:
1C  6,24 10 ładunków elementarnych
18
Prawo Coulomba
 Dwa ładunki odpychają się lub przyciągają siłą wprost
proporcjonalną do iloczynu wartości tych ładunków, a odwrotnie
proporcjonalną do kwadratu odległości między nimi.
q1  q2
F k 2
r
gdzie:
F – siła wzajemnego oddziaływania dwóch ładunków
q1 i q2 – wartość ładunków elektrycznych
r – odległość miedzy ładunkami
k – współczynnik proporcjonalności (k  9109 C )
Rodzaje pól
 Pole elektrostatyczne
Pole wytworzone przez nieruchomy ładunek, w którym na dowolne
ładunki elektryczne działają siły elektrostatyczne.
 Linie pola elektrostatycznego
Są to linie, do których styczne w każdym punkcie mają kierunki
zgodne z kierunkami sił elektrycznych. Są graficznym przedstawieniem
pola.
 Pole jednorodne
Pole, którego linie są równoległe a wartość siły działającej na
ładunek próbny jest w każdym punkcie taka sama.
 Pole centralne
Pole, którego linie rozchodzą się promieniście od jego źródła.
Przewodnik i izolator
 Przewodnik - substancja, która dobrze przewodzi prąd
elektryczny, a przewodzenie prądu ma charakter
elektronowy. Atomy przewodnika tworzą wiązania, w
których elektrony walencyjne (jeden, lub więcej) pozostają
swobodne (nie związane z żadnym z atomów), tworząc w
ten sposób tzw. gaz elektronowy.
 Izolator - materiał, w którym bardzo słabo przewodzony
jest prąd elektryczny.
Zasada zachowania ładunku
• „W izolowanym układzie ciał całkowity ładunek
elektryczny, czyli suma algebraiczna ładunków dodatnich i
ujemnych, nie ulega zmianie.”
• Układ izolowany – układ, który jest odizolowany
elektrycznie od otoczenia.
Elektroskop
• Elektroskop – aparat do wykrywania ładunku
elektrycznego, a właściwie napięcia
elektrycznego.
Potencjał elektryczny
Potencjał elektryczny – wielkość fizyczna
charakteryzująca punkt w przestrzeni, równa
ilorazowi energii potencjalnej, jaką posiadałby
dowolny ładunek q umieszczony w tym
punkcie i wartości tego ładunku.
Jednostką potencjału elektrycznego jest wolt
1J
1V 
1C
Prąd elektryczny
• Prąd elektryczny – jest to uporządkowany
ruch elektronów.
Natężenie prądu elektrycznego
Natężenie prądu elektrycznego – iloraz wielkości
ładunku przepływającego przez poprzeczny przekrój
przewodnika i czasu jego przepływu lub jako wielkość
ładunku przepływającego w jednostce czasu.
q
I
t amper (1A), jeżeli
Natężenie prądu wynosi jeden
przez poprzeczny przekrój przewodnika przepływa
ładunek elektryczny jednego kulomba (1C) w czasie
jednej sekundy (1s)
1C
1A 
1s
koniec
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ