Презентация к уроку "Электрическое поле"

Все переходящее,

быстротечно,

И лишь наука

долговечна.

С. Брант ( XV в.)

г.Братск – 2015

Введение

Электрическое поле – частный случай электромагнитного поля. Особая форма материи, источником которой является неподвижный электрический заряд.

Электрический заряд – мера электромагнитного взаимодействия двух тел (количество электричества).

Электрическое поле

Любой заряд создает вокруг себя электрическое поле.

Теория дальнодействия – одно тело действует на другое непосредственно через пустоту и мгновенно.

М. Фарадей предположил, что тела не действуют друг на друга непосредственно. Каждый из них создает вокруг себя в пространстве электрическое поле. Поле одного заряда действует на поле другого.

Взаимодействие

ЭП 1

q 2

q 1

ЭП 2

Сила взаимодействия

F=kq 1 q 2 / r 2

r

F эл

• F - сила взаимодействия (Н)
• k= 9*10 9 H м 2 /Кл 2
• q - заряд (Кл)
• r- расстояние между зарядами (м)

Свойства электрического поля

• Существует вокруг любого электрического заряда, но может существовать и без него;
• Материально;
• Его посредством передается электромагнитное взаимодействие;
• Электрическое поле (э.п.) действует на заряд с силой;
• С увеличением расстояния э.п. ослабевает;
• Распространяется со скоростью 300000 км/с;
• Может совершать работу, следовательно, обладает энергией.

Заряды могут делиться:

Самый маленький, заряд электрона(е=1,6*10 -19 Кл)

Впервые заряд и массу электрона опытным путем обнаружили А. Б. Иоффе и Р. Э. Милликен

Опыт Иоффе - Милликена

Электрическое поле существует не только в воздухе, но и без него.

Вакуум

Милликен

Американский физик-экспериментатор, член Национальной АН. Научные работы в области атомной физики, спектроскопии, физики космических лучей. В 1906 г. разработал метод капель, который дал возможность измерять заряд отдельных электронов , и провел (1909 — 1913 гг.) большое количество опытов по точному определению заряда электрона. Тем самым экспериментально была доказана дискретность электрического заряда , впервые достаточно точно измерена его величина . За работы в области элементарных зарядов и фотоэлектрического эффекта удостоен Нобелевской премии (1923 г.). Милликен одним из первых установил сложный характер космических лучей, обнаружив в них альфа-частицы, быстрые электроны, протоны, нейтроны, позитроны и гамма-кванты.

Джеймс Клерк Максвелл

«…Человек, вкладывающий в работу свою душу, всегда успевает больше, нежели человек, интересы которого не связаны непосредственно с его интересами»

Дж. К. Максвелл

Джеймс Клерк Максвелл родился в Эдинбурге, в семье шотландского дворянина. Он получил образование в Эдинбургском и Кембриджском университетах. В 1860 г. Максвелл стал профессором Лондонского университета, а с начала 1870-х гг. — профессором Кембриджского университета, где он основал первую в Англии специально оборудованную физическую лабораторию — Кавендишскую лабораторию. В 1860 г. он был избран членом Лондонского королевского общества (академии наук Англии).

Одну из своих ранних научных работ — исследование об овальных кривых — Максвелл написал еще в 15-летнем возрасте.

В 1855 г. он начал исследование “О фарадеевых силовых линиях”, которое продолжал, по существу, в течение всей своей жизни.

“ Я старался, — писал Максвелл, — ...представить математические идеи в наглядной форме, пользуясь системами линий или поверхностей, а не употребляя только символы, которые и не особенно пригодны для изложения взглядов Фарадея, и не вполне соответствуют природе объясняемых явлений”.

И далее: “Электромагнитное поле — это та часть пространства, которая содержит в себе и окружает тела, находящиеся в электрическом или магнитном состоянии”.

Таково первое в истории физики определение электромагнитного поля. Фарадей начал разработку идеи, Максвелл блестяще завершил ее, создав теорию электромагнетизма. Дальнейшее развитие этой теории привело Максвелла к выводу об электромагнитной природе света.

Максвелл выразил законы электромагнитного поля в виде системы четырех дифференциальных уравнений, которые легли в основу электродинамики – их нам предстоит изучать в университете.

Майкл Фарадей

Фарадей является и на всегда останется творцом того общего учения об электромагнетизме, которое рассматривает с единой точки зрения все явления

Дж. К. Максвелл

Гениальный самоучка — так можно назвать человека,

ставшего основоположником учения об электрических и магнитных полях. Майклу Фарадею не пришлось учиться сколько-нибудь систематически. Сын лондонского кузнеца, ученик переплетчика, он закончил лишь начальную школу и далее всю жизнь занимался самообразованием. Посещая в Королевском институте публичные лекции выдающегося английского химика Г. Дэви, Фарадей принял решение посвятить себя науке. 

В начале Фарадей посвятил себя химии, но затем увлёкся опытами с магнитными и электрическими явлениями. Он приступил к этим опытам не сразу, хотя постоянно носил с собой магнит, чтобы не забывать о том, что пора давно заняться магнетизмом. К осени 1831 года он получил электрический ток в проволоке под влиянием магнетизма и назвал новое явление электромагнитной индукцией.

Всемирную славу Фарадею принесли исследования в области физики, а точнее — электричества и магнетизма. В 1821 г; он построил первый в мире электродвигатель. Тогда же Фарадей записал в своем дневнике задачу, которую он перед собой поставил: “Превратить магнетизм в электричество”. Решение ее заняло около 10 лет. Лишь в 1831 г. Фарадей начал публикацию “Экспериментальных исследований по электричеству”.В трех томах этого своего главного труда ученый рассказал на основании проведенных им опытов об открытии явления электромагнитной индукции. Затем Фарадей установил основные законы электролиза, которые стали фундаментом новой научной отрасли— электрохимии. И наконец, он пришел к открытию новой в науке идеи силовых линий, а затем и электромагнитных полей. Впоследствии идея существования электромагнитных полей была доказана математически Дж. К. Максвелл.

Знаете ли вы, что:

• В XVII-XVIII вв. электричество представляли как невесомую электрическую жидкость, которая могла вливаться в проводник и выливаться из него. Отсюда возник термин электроемкость

• Мы живем в электрическом поле, напряженность которого у поверхности Земли составляет 130 Н/Кл.

• Фарадея учили, что силы просто перескакивают через пространство, но он видел, какое большое влияние оказывает на эти силы то вещество, которым заполнено это якобы перескакиваемое пространство

• Примерно в 1774 г. Закон взаимодействия электрических зарядов был получен Г. Кавендишем. Однако результаты Кавендиша не были опубликованы и оставались неизвестными более 100 лет. Дж. К. Максвелл обнаружил в архиве рукопись работы Кавендиша и опубликовал её в 1879 г.

Муниципальное Бюджетное Общеобразовательное Учреждение «Средняя Общеобразовательная Школа №18»

Автор: учитель физики Сорокина Галина Павловна