Тест «Электростатика»
тест по физике (10 класс) на тему
Данный тест расчитан на учащихся 10 класса. Позволяет проверить знания по теме «Электростатика».
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 тестовые задания по теме «Электростатика» |
40.5 КБ |
Предварительный просмотр:
Зачет по теме « Электростатика»
1 .Источником электрического поля является:
а) заряд б) частица в) молекула г) материя
2 .В изолированной системе алгебраическая сумма зарядов
а) убывает б) возрастает в) остается неизменной г) изменяется
3. Как изменится сила взаимодействия двух точечных зарядов, если расстояние между ними увеличить в 2 раза?
а) увеличится в 2 раза б) уменьшится в 2 раза
в) увеличится в 4 раза г) уменьшится в 4 раза
4 . Отношение силы, действующий на заряд со стороны электрического поля, к величине этого заряда называется
а) напряжением б) напряженностью в) работой г) электроемкостью
5 .Вещества, содержащие свободные заряды, называются
а) диэлектрики б) полупроводники
в) проводники г) таких веществ не существует
6 .Как изменится потенциальная энергия электрического поля, если увеличить заряд в 3 раза?
а) увеличится в 3 раза б) уменьшится в 3 раза
в) уменьшится в 6 раз г) увеличится в 6 раз
7 .Какая величина является энергетической характеристикой электрического поля?
а) напряженность б) потенциал в) энергия г) сила
8 .Какая сила действует на заряд 10нКл, помещенный в точку, в которой напряженность электрического поля равна 3кН/Кл?
а) 3∙10 -5 Н б) 3∙10 -11 Н в) 3∙10 11 Н г) 3∙10 5 Н
9 .Как изменится электроемкость конденсатора, если увеличить заряд в 4 раза?
а) увеличится в 2 раза б) останется неизменной
в) уменьшится в 2 раза г) увеличится в 4 раза
10 . Как изменится энергия конденсатора, если заряд увеличить в 3 раза, а электроемкость останется прежней?
а) уменьшится в 3 раза б) увеличится в 3 раза
в) увеличится в 9 раз г) уменьшится в 9 раз
Зачет по теме « Электростатика»
1. Частицы, имеющие одноименные заряды
а) отталкиваются б) притягиваются
в) не взаимодействуют г) остаются неподвижными
2 .Как называется сила, с которой взаимодействуют заряды?
а) кулоновская б) гравитационная в) притяжения г) отталкивания
3 .Как изменится сила взаимодействия двух точечных зарядов при увеличении каждого из них в 2 раза?
а) увеличится в 2раза б) уменьшится в 2 раза
в) увеличится в 4 раза г) уменьшится в 4 раза
4. Как направлен вектор напряженности?
а) от «-» к « +» б) от «+» к «-» в) произвольно г) не имеет направления
5 .В Кулонах измеряется
а) заряд б) напряженность в) напряжение г) сила, действующая на заряд
6. Какая величина является энергетической характеристикой электрического поля
а) заряд б) электроемкость
в) напряженность г) напряжение
7. При перемещении электрического заряда q между точками с разностью потенциалов 8В силы, действующие на заряд со стороны электрического поля, совершили работу 4Дж. Чему равен заряд q ?
а) 0,5Кл б) 2Кл в) 4Кл г) 0,2Кл
8. Чему равна электроемкость конденсатора, если напряжение между обкладками равно 2В, а заряд на одной обкладке равен 2Кл
а) 4Ф б) 0.5Ф в)1Ф г) 2Ф
9. Отрицательный заряд имеют
а) протоны б) электроны в) нейтроны г) позитроны
10 . Энергия конденсатора емкостью 6пФ и напряжением между обкладками 1000В равна
а) 6∙ 10 6 Дж б) 3∙ 10 6 Дж в) 6∙ 10 -6 Дж г) 3∙ 10 -6 Дж
Зачет по теме « Электростатика»
- Частицы, имеющие противоположные заряды
а) отталкиваются б) притягиваются
в) не взаимодействуют г) остаются неподвижными
2 .Единица измерения заряда
а) Кулон б) Вольт в) Ватт г) Фарад
3 .Вектор напряженности направлен
а) от «+» к «-» б) от «-» к «+» в) произвольно г) не имеет направления
4 .Как изменится сила взаимодействия двух точечных зарядов при увеличении каждого из них в 3 раза?
а) увеличится в 3раза б) уменьшится в 3 раза
в) увеличится в 9 раза г) уменьшится в 9 раза
5 . В некоторой точке поля на заряд 5нКл действует сила 0, 2мкН. Чему равна напряженность поля в этой точке?
а) 40 Н/Кл б) 400 Н/Кл в) 4 Н/Кл г) 0,4 Н/Кл
6. Способность проводника накапливать заряд называется
а)энергией б) напряжением в) напряженностью г)электроемкостью
7. Какая величина является силовой характеристикой электрического поля?
а) напряжение б) напряженность в) сила г) электроемкость
8. Зависит ли емкость конденсатора от его геометрических размеров?
а) нет б) зависит только от материала, из которого изготовлен конденсатор
в) да г) зависит только от слоя диэлектрика между обкладками
9. При перемещении электрического заряда q между точками с разностью потенциалов 4В силы, действующие на заряд со стороны электрического поля, совершили работу 8Дж. Чему равен заряд q ?
а) 0,5Кл б) 2Кл в) 4Кл г) 0,2Кл
10 . Как изменится энергия электрического поля в конденсаторе, если его заряд уменьшить в 2 раза, а электроемкость останется прежней?
а) увеличится в 4 раза б) уменьшится в 2 раза
в) увеличится в 2 раза г) уменьшится в 4 раза
Зачет по теме « Электростатика»
1 . Как называется сила, с которой взаимодействуют заряды?
а) кулоновские б) гравитационные в) притяжения г) отталкивания.
2 .Главное свойство любого электрического поля
а) невидимость б) действие на электрический заряд
в) действие на тела г) соединяет заряды
3. Как изменится сила взаимодействия двух точечных зарядов при уменьшении расстояния между ними в 3 раза?
а) увеличится в 3раза б) уменьшится в 3 раза
в) увеличится в 9 раза г) уменьшится в 9 раз
4. Величина, равная называется
а) напряжением б) энергией в) работой г) напряженностью
5. Отношение работы поля при перемещении заряда из начальной точки в конечную к величине этого заряда называется
а) напряжением б) энергией поля в) силой поля г) напряженностью
6 . Электроемкость измеряется в
а) Вольтах б) Фарадах в) Джоулях г) Кулонах
7. При перемещении электрического заряда q между точками с разностью потенциалов 8В силы, действующие на заряд со стороны электрического поля, совершили работу 16Дж. Чему равен заряд q?
а) 0,5Кл б) 2Кл в) 4Кл г) 0,2Кл
8. Энергия конденсатора емкостью 8пФ и напряжением между обкладками 1000В равна
а) 8∙ 10 6 Дж б) 4∙ 10 6 Дж в) 4∙ 10 -6 Дж г) 8∙ 10 -6 Дж
9. Силовой характеристикой электрического поля является:
а) сила б) напряжение
в) электроемкость г) напряженность
10 . При перемещении электрического заряда q между точками с разностью потенциалов 5В силы, действующие на заряд со стороны электрического поля, совершили работу 4Дж. Чему равен заряд q?
а) 0,8Кл б) 1,25Кл в) 20Кл г)1Кл
Свойства и основные характеристики электрических полей
Свойства и характеристики электрического поля изучают почти все технические специалисты. Но университетский курс часто бывает написан сложным и непонятным языком. Поэтому в рамках статьи доступно будут описаны характеристики электрических полей, чтобы в них мог разобраться каждый человек. Кроме этого, отдельное внимание мы уделим взаимосвязанным понятиям (суперпозиция) и возможностям развития данной сферы физики.
Общая информация
Согласно современным представлениям, электрические заряды между собой не взаимодействуют непосредственно. Из этого вытекает интересная особенность. Так, каждое заряженное тело имеет своё электрическое поле в окружающем пространстве. Оно оказывает влияние на другие субъекты. Характеристики электрических полей представляют для нас тот интерес, что они показывают воздействие поля на электрические заряды и силу, с которой оно осуществляется. Какой из этого можно сделать вывод? Заряженные тела не оказывают взаимного непосредственного воздействия. Для этого используются электрические поля. Как их можно исследовать? Для этого можно воспользоваться пробным зарядом – небольшим точечным пучком частиц, что не окажет заметного влияния на сложившуюся структуру. Так какие величины являются характеристиками электрического поля? Всего их три: напряженность, напряжение и потенциал. Каждая из них имеет свои особенности и сферы влияния на частицы.
Электрическое поле: что это такое?
Но прежде чем переходить к основному предмету статьи, необходимо иметь определённый багаж знаний. Если они есть, то эту часть можно уверенно пропустить. Первоначально давайте рассмотрим вопрос причины существования электрического поля. Для того чтобы оно было, необходим заряд. Причем свойства пространства, в котором пребывает заряженное тело, должно отличаться от тех, где его нет. Здесь есть такая особенность: если в определённую систему координат поместить заряд, то изменения произойдут не мгновенно, а только с определённой скоростью. Они будут, подобно волнам, распространяться в пространстве. Это будет сопровождаться появлением механических сил, что действуют на другие носители в этой системе координат. И тут мы подходим к главному! Возникающие силы являются результатом не непосредственного влияния, а взаимодействия через среду, которая качественно изменилась. Пространство, в котором и происходят подобные изменения, и называется электрическим полем.
Особенности
Заряд, расположенный в электрическом поле, двигается в направлении силы, что действует на него. Является ли возможным достижение состояния покоя? Да, это вполне реально. Но для этого силу электрического поля должно уравновешивать какое-то иное влияние. Как только происходит нарушение равновесия, заряд снова начинает двигаться. Направление в данном случае будет зависеть от большей силы. Хотя если их много – конечный результат будет чем-то сбалансированным и универсальным. Чтобы лучше представлять, с чем приходится работать, изображают силовые линии. Их направления соответствуют действующим силам. Следует отметить, что силовые линии обладают и началом, и концом. Иными словами, они не замыкаются на себе. Начинаются они на положительно заряженных телах, а заканчиваются на отрицательных. Это не всё, более детально о силовых линиях, их теоретической подоплеке и практической реализации мы поговорим немного дальше по тексту и рассмотрим их вместе с законом Кулона.
Напряженность электрического поля
Эта характеристика используется для того, чтобы количественно определить электрическое поле. Это довольно сложно для понимания. Эта характеристика электрического поля (напряженность) является физической величиной, равной отношению силы действия на положительный пробный заряд, что размещен в определённой точке пространства, к его величине. Тут есть один особенный аспект. Эта физическая величина является векторной. Её направление совпадает с направлением силы, которая действует на положительный пробный заряд. Также следует ответить на один весьма распространённый вопрос и отметить, что силовой характеристикой электрического поля является именно напряженность. А что происходит с неподвижными и не меняющимися субъектами? Их электрическое поле считается электростатическим. При работе с точечным зарядом и исследовании напряженности интерес предоставляют силовые линии и закон Кулона. Какие особенности здесь существуют?
Закон Кулона и силовые линии
Силовая характеристика электрического поля в этом случае работает только для точечного заряда, что находится на расстоянии определённого радиуса от него. А если взять это значение по модулю, то у нас будет кулоновское поле. В нём направление вектора напрямую зависит от знака заряда. Так, если он является плюсовым, то поле будет «передвигаться» по радиусу. В противоположной ситуации вектор будет направлен непосредственно к самому заряду. Для наглядного понимания того, что и как происходит, можно найти и ознакомиться с рисунками, где изображены силовые линии. Основные характеристики электрического поля в учебниках хотя и довольно сложно объясняются, но рисунки, следует им отдать должное, в них качественные. Правда следует отметить такую особенность книг: при построении рисунков силовых линий их густота является пропорциональной модулю вектора напряженности. Эта небольшая подсказка, которая может оказать очень существенную помощь при контроле знаний или экзамене.
Потенциал
Заряд всегда движется, когда нет уравновешивания сил. Это говорит нам о том, что в таком случае электрическое поле обладает потенциальной энергией. Иными словами – оно может совершать какую-то работу. Давайте рассмотрим небольшой пример. Электрическое поле переместило заряд из точки А в Б. Как результат, наблюдается уменьшение потенциальной энергии поля. Это происходит из-за того, что была совершена работа. Эта силовая характеристика электрического поля не изменится, если перемещение было совершено под сторонним влиянием. В таком случае потенциальная энергия будет не уменьшаться, а увеличиваться. Причем данная физическая характеристика электрического поля изменится прямо пропорционально приложенной сторонней силе, что переместила заряд в электрическом поле. Следует отметить, что в этом случае вся совершаемая работа будет израсходована на увеличение потенциальной энергии. Для понимания темы давайте разберём следующий пример. Итак, у нас есть положительный заряд. Он расположен за пределами электрического поля, что рассматривается. Благодаря этому воздействие настолько мало, что его можно проигнорировать. Возникает сторонняя сила, что вносит заряд в электрическое поле. Ею же совершается работа, необходимая для перемещения. При этом преодолеваются силы поля. Таким образом, возникает потенциал действий, но уже в самом электрическом поле. Следует отметить, что это может быть неоднородный показатель. Так, энергия, что относится к каждой конкретной единице положительного заряда, называется потенциалом поля в этой точке. Он численно равен работе, которая была совершена сторонней силой для перемещения субъекта к данному месту. Потенциал поля измеряют в вольтах.
Напряжение
В любом электрическом поле можно наблюдать, как положительные заряды «мигрируют» от точек с высоким потенциалом к тем, что имеют низкие показатели данного параметра. Отрицательные следуют по этому пути в обратном направлении. Но в обоих случаях это происходит только благодаря наличию потенциальной энергии. Из неё высчитывается напряжение. Для этого необходимо знать величину, на которую стала меньшей потенциальная энергия поля. Напряжение же численно равно работе, которая была совершена для переноса положительного заряда между двумя конкретными точками. Из этого можно заметить интересное соответствие. Так, напряжение и разность потенциалов в данном случае являются одной и той же физической сущностью.
Суперпозиция электрических полей
Итак, нами были рассмотрены основные характеристики электрического поля. Но чтобы лучше разбираться в теме, предлагаем дополнительно рассмотреть ещё ряд параметров, которые могут иметь важность. И начнём мы с суперпозиции электрических полей. Ранее нами рассматривались ситуации, по условию которых был только один определённый заряд. Но ведь в полях их огромное количество! Поэтому, рассматривая приближенную к реальности ситуацию, давайте представим, что у нас есть несколько зарядов. Тогда выходит, что на пробный субъект будут действовать силы, которые подчиняются правилу сложения векторов. Также принцип суперпозиции говорит о том, что сложное движение поддаётся разделению на два или большее количество простых. Разрабатывать реалистическую модель движения невозможно без учета суперпозиции. Иными словами, на рассматриваемую нами частицу в существующих условиях влияют различные заряды, каждый из которых имеет своё электрическое поле.
Использование
Следует отметить, что сейчас возможности электрического поля используются не на полную силу. Даже, правильней сказать, его потенциал нами почти не применяется. В качестве практической реализации возможностей электрического поля можно привести люстру Чижевского. Ранее, в середине прошлого столетия, человечество начало осваивать космос. Но перед учеными стояло много нерешенных вопросов. Один из них – это воздух и вредоносные его компоненты. За решение этой проблемы взялся советский ученый Чижевский, которого одновременно интересовала энергетическая характеристика электрического поля. И следует отметить, что у него получилось действительно хорошая разработка. В основу этого прибора была положена техника создания аэроионных потоков воздуха благодаря небольшим разрядам. Но в рамках статьи нас интересует не столько само устройство, как принцип его работы. Дело в том, что для функционирования люстры Чижевского использовался не стационарный источник питания, а именно электрическое поле! Для концентрации энергии использовались специальные конденсаторы. Значительно на успешность работы прибора влияла энергетическая характеристика электрического поля окружающей обстановки. То есть это устройство разрабатывалось специально для космических кораблей, которые буквально напичканы электроникой. Питалось же оно от результатов деятельности других приборов, подключенных к постоянным источникам питания. Следует отметить, что направление не было заброшено, и возможность брать энергию от электрического поля исследуется и сейчас. Правда, необходимо отметить, что значительных успехов пока что достичь не удалось. Также необходимо отметить и относительно небольшую масштабность проводимых исследований, и то, что большую часть их при этом выполняют изобретатели-добровольцы.
На что влияют характеристики электрических полей?
Зачем необходимо их изучать? Как уже говорилось ранее, характеристиками электрического поля являются напряженность, напряжение и потенциал. В жизни обычного рядового человека эти параметры не могут похвастаться значительным влиянием. Но когда возникают вопросы о том, что следует сделать что-то крупное и сложное, то не учитывать их – непозволительная роскошь. Дело в том, что излишнее количество электронных полей (или их чрезмерная сила) приводит к тому, что возникают помехи при передаче сигналов техникой. Это ведёт к искажению передаваемой информации. Следует отметить, что это не единственная проблема данного типа. Кроме белых шумов техники, излишне сильные электронные поля могут негативно влиять и на работу человеческого организма. Следует отметить, что небольшая ионизация помещения всё же считается благом, поскольку способствует оседанию пыли на поверхностях человеческого жилища. Но если посмотреть, сколько всевозможной техники (холодильники, телевизоры, бойлеры, телефоны, системы электроэнергии и так далее) есть в наших домах, то можно сделать вывод, что это, увы, не полезно для нашего здоровья. Следует отметить, что невысокие характеристики электрических полей нам почти не вредят, поскольку к космическому излучению человечество уже давно привыкло. Но вот относительно электроники так сложно сказать. Конечно, отказаться от всего этого не получится, но можно успешно минимизировать негативное влияние электрических полей на человеческий организм. Для этого, кстати, достаточно применять принципы энергетически эффективного использования техники, которые предусматривают минимизацию времени работы механизмов.
Заключение
Мы рассмотрели, какая физическая величина является характеристикой электрического поля, где что используется, каков потенциал разработок и применение их в повседневной жизни. Но всё же хочется добавить немного заключительных слов о рассмотренной теме. Следует отметить, что ими интересовалось достаточно большое количество людей. Один из наиболее заметных следов в истории оставил известный сербский изобретатель Николай Тесла. Ему в этом удалось достичь немалых успехов относительно реализации задуманного, но, увы, не в плане энергетической эффективности. Поэтому, если есть желание поработать в этом направлении – неоткрытых возможностей очень много.
Что такое электрическое поле: объяснение простыми словам
Сам термин электрическое поле появилось в научном лексиконе очень давно, около 200 лет назад. Оно образуется только вокруг электрического заряда, чем больше сам заряд, тем сильнее поле. Поле имеет две физические характеристики – напряженность в данной точке и потенциал. Другими словами, электрическое поле можно назвать особым типом материи, существующая вблизи электронов и протонов (заряженных частиц). Именно через поле происходит взаимодействие одной частицы на другую.
Далее рассмотрим, что такое электрическое поле, как оно образуется и какие физические величины оно имеет. В статье подробно рассказано об устройстве и его сферах применения, добавлена пара полезных видеороликов по теме, а также вниманию читателю предложен интересный материал для скачивания.
История открытия электрического поля
Мыслителям прошлого трудно было принять концепцию «действия на расстоянии». И правда, как может один заряд действовать на другой, если они не соприкасаются? Даже Ньютону, применившему эту идею в теории всемирного тяготения, нелегко было свыкнуться с нею.
Как мы видели, однако, эти трудности можно преодолеть с помощью понятия поля, которое ввел английский ученый Майкл Фарадей (1791-1867). Согласно Фарадею, от каждого заряда исходит электрическое поле, пронизывающее все пространство. Когда к одному заряду подносят другой, он испытывает действие силы, которая обусловлена электрическим полем первого заряда.
Комментарий эксперта
Инженер по специальности «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем», МИФИ, 2005–2010 гг.
Задать вопрос
Электрическое поле в точке, где находится второй заряд, влияет непосредственно на этот заряд, создавая действующую на него силу. Следует подчеркнуть, что поле не является некой разновидностью вещества; правильнее сказать, это — чрезвычайно полезная концепция.
Поле, создаваемое одним или несколькими зарядами, можно исследовать с помощью небольшого положительного пробного заряда, измеряя действующую на него силу. Под пробным зарядом мы понимаем достаточно малый заряд, собственное поле которого не меняет существенно распределения остальных зарядов, создающих исследуемое поле.
Сила в точке b меньше, чем в a, из-за большего расстояния между зарядами (закон Кулона); в точке с сила еще меньше. Во всех случаях сила направлена радиально от заряда Q.
По определению напряженность электрического поля, (или просто электрическое поле) E в любой точке пространства равна отношению силы F, действующей на малый положительный пробный заряд q, к величине этого заряда:
Из вышеописанного определения следует, что направление напряженности электрического поля в любой точке пространства совпадает с направлением силы, действующей в этой точке на положительный пробный заряд. Напряженность электрического поля представляет собой силу, действующую на единицу заряда; она измеряется в ньютонах на кулон (Н/Кл).
Что такое фоторезистор.
Маркировка SMD транзисторов.
Как сделать датчик движения своими руками.
Более строго Е определяется как предел отношения F/q при q, стремящемся к нулю. Напряженность электрического поля Е определяется через отношение F/q, чтобы исключить зависимость поля Е от величины пробного заряда q. Иначе говоря, Е учитывает только те заряды, которые создают рассматриваемое в данной точке электрическое поле. Поскольку Е – векторная величина, электрическое поле является векторным полем.
Что собой представляет этот вид поля
Чтобы это понять, давайте с Вами прежде разберёмся в его свойствах и проявлениях. Как Вы должны знать, электрическое поле проявляет себя тогда, когда возникает перераспределение электрических зарядов между телами. Точнее, когда в силу некоторых обстоятельств одного вида заряда становится больше или меньше, по отношению к противоположному. Тогда одни тела начинают притягиваться либо отталкивать другие на расстоянии.
Поскольку в промежутке этого расстояния нет плотных тел, то, следовательно, можно утверждать о существовании невидимого поля. Ну, а поскольку данное поле связанно с электрическими явлениями, то и поле стали называть электрическим. В целом же, электрическое поле (как и другие виды полей) существуют везде и вокруг всего, только из-за их скомпенсированости взаимодействия друг на друга и невидимости невооруженным глазом создаётся впечатление, будто они появляются.
К свойствам электрического поля можно отнести:
- невидимость (их определение происходит через поведение пробного электрического заряда);
- электрические поля взаимодействуют только лишь с электрическими полями;
- оно имеет векторное направление;
- может притягивать либо отталкивать;
- существует всегда вокруг заряженных частиц (в отличие от магнитного поля);
- обладает свойством концентрации и неоднородности (напряженность).
Как было упомянуто выше, электрическое поле определяется при помощи пробного точечного заряда. Если электрический заряд (пробный заряд) обладает электрическим полем внести в интересующую нас точку пространства, можно выяснить — если в данном месте электрическое поле. Если начнёт действовать электрическая сила, то значит, в этой точки поле есть. Интенсивность данного электрического поля будет характеризовать напряженность поля.
[stextbox которые действуют на один и тот же точечный электрический заряд будут отличатся по направлению и величине в различных точках электрического поля. [/stextbox]
Будет интересно➡ С какой скоростью перемещается электрический ток по проводам?
Поэтому и было целесообразно ввести силовую характеристику любой точки данного поля, созданного зарядом. К сожалению, сила «F» (Кулона) подобной характеристикой послужить не может, поскольку для одной точки поля эта сила будет прямо пропорциональна величине точечного заряда.
Было принято считать силовой характеристикой точки электрического поля «E». Она стала называться напряжённостью электрического поля. Напряжённость измеряется силой, с которой электрическое поле действует на единичный положительный заряд, что был внесён в некую точку определяемого поля в пространстве.
Напряженность является векторной величиной. Напряжённость электрического поля измеряется в Ньютонах на Кулон или в Вольтах на метр. Электрические поля, это неотъемлеммая составляющая всего существующего в мироздании, и лишь в силу нашей ограниченности восприятия мира, поля воспринимаются нами, как нечто загадочное и непонятное.
Примеры электрических полей
Основными электрическими свойствами материалов физических объектов, проявляющимися при взаимодействии объектов с электрическим полем, являются электрическая проводимость и поляризуемость. Оба свойства определяются наличием или отсутствием в материале свободных носителей электрических зарядов – электронов или ионов, что, в свою очередь, обусловлено следующим строением атомов вещества, объединенных в молекулы и кристаллы.
Электроны атомов, вращающиеся вокруг ядра по определенным (разрешенным) орбитам, обладают некоторой энергией или, иначе говоря, занимают определенные энергетические уровни. Совокупностью этих уровней образуются энергетические зоны разрешенных уровней, а между ними находятся зоны запрещенных уровней.
Нижние разрешенные зоны до конца заполнены электронами, располагающимися ближе к ядру и подверженными меньшему воздействию со стороны атомов. Для объяснения электрических свойств твердых тел эти зоны существенного значения не имеют. С этой точки зрения представляет интерес валентная зона, заполненная валентными электронами, испытывающими наибольшее воздействие других атомов, большое расщепление уровней. Эти электроны относительно легко переходят от одного атома к другому, обусловливая образование разноименно заряженных ионов и создание химических соединений отдельных атомов в молекулы и кристаллы.
Закон Кулона
Сила взаимодействия двух зарядов зависит от величины и взаимного расположения зарядов, а также от физических свойств окружающей их среды. Для двух наэлектризованных физических тел, размеры которых пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием между телами, хила взаимодействия математически определяется следующим образом:
где F – сила взаимодействия зарядов в ньютонах (Н), k – расстояние между зарядами в метрах (м), Q1 и Q2 – величины электрических зарядов в кулонах (к) , k — коэффициент пропорциональности, величина которого зависит от свойств среды, окружающей заряды. Приведенная формула читается так: сила взаимодействия между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна произведению величин этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними (закон Кулона). Для определения коэффициента пропорциональности k служит выражение k = 1/(4πεεо).
Потенциал электрического поля
Электрическое поле всегда сообщает движение заряду, если силы поля, действующие на заряд, не уравновешиваются какими-либо сторонними силами. Это говорит о том, что электрическое поле обладает потенциальной энергией, т. е. способностью совершать работу. Перемещая заряд из одной точки пространства в другую, электрическое поле совершает работу, в результате чего запас потенциальной энергии поля уменьшается. Если заряд перемещается в электрическом поле под действием какой-либо сторонней силы, действующей навстречу силам поля, то работа совершается не силами электрического поля, а сторонними силами.
В этом случае потенциальная энергия поля не только не уменьшается, а, наоборот, увеличивается. Работа, которую совершает сторонняя сила, перемещая в электрическом поле заряд, пропорциональна величине сил поля, противодействующих этому перемещению. Совершаемая при этом сторонними силами работа полностью расходуется на увеличение потенциальной энергии поля. Для характеристики поля со стороны его потенциальной энергии принята величина, называемая потенциалом электрического поля.
Сущность этой величины состоит в следующем. Предположим, что положительный заряд находится за пределами рассматриваемого электрического поля. Это значит, что поле практически не действует на данный заряд. Пусть сторонняя сила вносит этот заряд в электрическое поле и, преодолевая сопротивление движению, оказываемое силами поля, переместит заряд в данную точку поля. Работа, совершаемая силой, а значит, и величина, на которую увеличилась потенциальная энергия поля, зависит всецело от свойств поля. Следовательно, эта работа может характеризовать энергию данного электрического поля.
[stextbox электрического поля, отнесенная к единице положительного заряда, помещенного в данную точку поля, и называется потенциалом поля в данной его точке. Если потенциал обозначить буквой φ, заряд – буквой q и затраченную на перемещение заряда работу — W, то потенциал поля в данной точке выразится формулой φ = W/q.[/stextbox]
Из сказанного следует, что потенциал электрического поля в данной его точке численно равен работе, совершаемой сторонней силой при перемещении единицы положительного заряда из-за пределов поля в данную точку. Потенциал поля измеряется в вольтах (В). Если при переносе одного кулона электричества из-за пределов поля в данную точку сторонние силы совершили работу, равную одному джоулю, то потенциал в данной точке поля равен одному вольту: 1 вольт = 1 джоуль / 1 кулон.
Основные параметры
Потенциал – φ – это отношение потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду. Основная единица потенциала ровна 1в. Разность потенциалов между двумя точками называется напряжение.
- U – напряжение
- φ1 – φ2 = U
- U = 1в
- 1в = 10 3 мв = 10 6 мкв
- 1кв = 10 3 в
Зачёт по теме «Электростатика»
тест по физике (10 класс) на тему
3. Как изменится сила взаимодействия двух точечных зарядов, если расстояние между ними увеличить в 2 раза?
а) увеличится в 2 раза б) уменьшится в 2 раза
в) увеличится в 4 раза г) уменьшится в 4 раза
4 . Отношение силы, действующий на заряд со стороны электрического поля, к величине этого заряда называется
а) напряжением б) напряженностью в) работой г) электроемкостью
5 .Вещества, содержащие свободные заряды, называются
а) диэлектрики б) полупроводники
в) проводники г) таких веществ не существует
6 .Как изменится потенциальная энергия электрического поля, если увеличить заряд в 3 раза?
а) увеличится в 3 раза б) уменьшится в 3 раза
в) уменьшится в 6 раз г) увеличится в 6 раз
7 .Какая величина является энергетической характеристикой электрического поля?
а) напряженность б) потенциал в) энергия г) сила
8 .Какая сила действует на заряд 10нКл, помещенный в точку, в которой напряженность электрического поля равна 3кН/Кл?
а) 3∙10 -5 Н б) 3∙10 -11 Н в) 3∙10 11 Н г) 3∙10 5 Н
9 .Как изменится электроемкость конденсатора, если увеличить заряд в 4 раза?
а) увеличится в 2 раза б) останется неизменной
в) уменьшится в 2 раза г) увеличится в 4 раза
10 . Как изменится энергия конденсатора, если заряд увеличить в 3 раза, а электроемкость останется прежней?
а) уменьшится в 3 раза б) увеличится в 3 раза
в) увеличится в 9 раз г) уменьшится в 9 раз
Зачет по теме « Электростатика»
1. Частицы, имеющие одноименные заряды
а) отталкиваются б) притягиваются
в) не взаимодействуют г) остаются неподвижными
2 .Как называется сила, с которой взаимодействуют заряды?
а) кулоновская б) гравитационная в) притяжения г) отталкивания
3 .Как изменится сила взаимодействия двух точечных зарядов при увеличении каждого из них в 2 раза?
а) увеличится в 2раза б) уменьшится в 2 раза
в) увеличится в 4 раза г) уменьшится в 4 раза
4. Как направлен вектор напряженности?
а) от «-» к « +» б) от «+» к «-» в) произвольно г) не имеет направления
5 .В Кулонах измеряется
а) заряд б) напряженность в) напряжение г) сила, действующая на заряд
6. Какая величина является энергетической характеристикой электрического поля
а) заряд б) электроемкость
в) напряженность г) напряжение
7. При перемещении электрического заряда q между точками с разностью потенциалов 8В силы, действующие на заряд со стороны электрического поля, совершили работу 4Дж. Чему равен заряд q ?
а) 0,5Кл б) 2Кл в) 4Кл г) 0,2Кл
8. Чему равна электроемкость конденсатора, если напряжение между обкладками равно 2В, а заряд на одной обкладке равен 2Кл
а) 4Ф б) 0.5Ф в)1Ф г) 2Ф
9. Отрицательный заряд имеют
а) протоны б) электроны в) нейтроны г) позитроны
10 . Энергия конденсатора емкостью 6пФ и напряжением между обкладками 1000В равна
а) 6∙ 10 6 Дж б) 3∙ 10 6 Дж в) 6∙ 10 -6 Дж г) 3∙ 10 -6 Дж
Зачет по теме « Электростатика»
- Частицы, имеющие противоположные заряды
а) отталкиваются б) притягиваются
в) не взаимодействуют г) остаются неподвижными
2 .Единица измерения заряда
а) Кулон б) Вольт в) Ватт г) Фарад
3 .Вектор напряженности направлен
а) от «+» к «-» б) от «-» к «+» в) произвольно г) не имеет направления
4 .Как изменится сила взаимодействия двух точечных зарядов при увеличении каждого из них в 3 раза?
а) увеличится в 3раза б) уменьшится в 3 раза
в) увеличится в 9 раза г) уменьшится в 9 раза
5 . В некоторой точке поля на заряд 5нКл действует сила 0, 2мкН. Чему равна напряженность поля в этой точке?
а) 40 Н/Кл б) 400 Н/Кл в) 4 Н/Кл г) 0,4 Н/Кл
6. Способность проводника накапливать заряд называется
а)энергией б) напряжением в) напряженностью г)электроемкостью
7. Какая величина является силовой характеристикой электрического поля?
а) напряжение б) напряженность в) сила г) электроемкость
8. Зависит ли емкость конденсатора от его геометрических размеров?
а) нет б) зависит только от материала, из которого изготовлен конденсатор
в) да г) зависит только от слоя диэлектрика между обкладками
9. При перемещении электрического заряда q между точками с разностью потенциалов 4В силы, действующие на заряд со стороны электрического поля, совершили работу 8Дж. Чему равен заряд q ?
а) 0,5Кл б) 2Кл в) 4Кл г) 0,2Кл
10 . Как изменится энергия электрического поля в конденсаторе, если его заряд уменьшить в 2 раза, а электроемкость останется прежней?
а) увеличится в 4 раза б) уменьшится в 2 раза
в) увеличится в 2 раза г) уменьшится в 4 раза
Зачет по теме « Электростатика»
1 . Как называется сила, с которой взаимодействуют заряды?
а) кулоновские б) гравитационные в) притяжения г) отталкивания.
2 .Главное свойство любого электрического поля
а) невидимость б) действие на электрический заряд
в) действие на тела г) соединяет заряды
3. Как изменится сила взаимодействия двух точечных зарядов при уменьшении расстояния между ними в 3 раза?
а) увеличится в 3раза б) уменьшится в 3 раза
в) увеличится в 9 раза г) уменьшится в 9 раз
4. Величина, равная называется
а) напряжением б) энергией в) работой г) напряженностью
5. Отношение работы поля при перемещении заряда из начальной точки в конечную к величине этого заряда называется
а) напряжением б) энергией поля в) силой поля г) напряженностью
6 . Электроемкость измеряется в
а) Вольтах б) Фарадах в) Джоулях г) Кулонах
7. При перемещении электрического заряда q между точками с разностью потенциалов 8В силы, действующие на заряд со стороны электрического поля, совершили работу 16Дж. Чему равен заряд q?
а) 0,5Кл б) 2Кл в) 4Кл г) 0,2Кл
8. Энергия конденсатора емкостью 8пФ и напряжением между обкладками 1000В равна
а) 8∙ 10 6 Дж б) 4∙ 10 6 Дж в) 4∙ 10 -6 Дж г) 8∙ 10 -6 Дж
9. Силовой характеристикой электрического поля является:
а) сила б) напряжение
в) электроемкость г) напряженность
10 . При перемещении электрического заряда q между точками с разностью потенциалов 5В силы, действующие на заряд со стороны электрического поля, совершили работу 4Дж. Чему равен заряд q?
а) 0,8Кл б) 1,25Кл в) 20Кл г)1Кл
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Зачёт по теме «Политика»
Данную презентацию нужно использовать для зачета по теме » Политика» в 11 классе. На слайде,после нажатия мышкой, возникает вопрос. На обдумывание вопроса и написание ответа отводится 60 сек, после че.
Урок-зачёт по биологии тема «Кровь. Кровообращение»
Урок-зачёт по биологии 8 класс тема «Кровь. Кровообращение».
Зачёт -практикум по теме «Основы цитологии»
Урок биологии проводится в 10 классе в профильной группе с применением цифрового микроскопа. Урок только практической направленности, основан на теоретических знаниях учащихся. Предлагаю большой спект.
Зачёт по теме_9кл._Размножение и развитие организмов_В1, В2
Зачёт по теме_9кл._Размножение и развитие организмов_В1, В2.
Зачёт по теме_9кл._Основы учения о клетке_В2
Зачёт по теме_9кл._Основы учения о клетке_В2.
Зачёт по теме_ 8кл._Дыхательная система
Зачёт по теме_ 8кл._Дыхательная система.
Зачёт по теме _Размножение и развитие организмов (№2)
Зачёт по теме _Размножение и развитие организмов (№2).