Pole elektryczne

Pole elektryczne
•ładunek
•siła Coulomba
•Natężenie pola, linie sił pola, strumień
Siła elektrostatyczna
naładowana laska ebonitowa
Kryształ CsCl
q1q2
r2
1 / 40  8,99 *109 Nm 2 / C 2
F  1 / 40
 0  8.85 *10 12 C 2 /( Nm 2 )
Prawo Coulomba
Linie sił pola i natężenie
1 ładunek
2 ladunki
ładunek testowy q0


F
E
q0
Linie ekwipotencjalne
Superpozycja pól
rozk łady dyskretne
q1=2Q
q3= - 4Q
2Q
d2
2Q
E2  k 2
d
4Q
E3  k 2
d
1
k
40
E1  k
q2= - 2Q
Superpozycja pól
rozkłady ciągłe
dq

ds
gęstość ładunku

dq
dE  k 2
r
dEz  dE cos  k
ds z
r2 r
 2R
z
E   dEz  k 2
z  R 2  ( z 2  R 2 )1/ 2
Pomiar ładunku
Doświadczenie Millikana (1910-13)
F=ma=qE
q= -e=1.6*10-19 C
Q= ne
ruch ładunku w polu
elektrycznym E
y=eEL2/(2mvx2)
y
Strumień pola elektrycznego

  V S  VS cos( )
 
   Ed S
Strumień pola elektrycznego
Prawo Gaussa
 0  qwewnatrz

ładunek punktowy

0

 Ed S  q
wewnatrz
 0 E 4r  q
2
1
q
E
2
40 r
prawo Coulomba
Zastosowanie Prawa Gaussa
nieskończona płaszczyzna naładowana
Nieskończonie długi pręt
0 (ES+ES)=S
0 2rEh=h
E= /(2 0)
E= /(0 2r)
V(x) = /(2 0) x
V(r) = /(0 2) ln(r)
Zastosowanie prawa Gauss
Naładowana sfera o promieniu R (ćwiczenia)