Orbis pictus 21. století

Orbis pictus21. století

Tato prezentace byla vytvořenav rámci projektu

Orbis pictus 21. století

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

Elektrostatické pole, vznik Elektrostatické pole, vznik a veličiny elektrostatického polea veličiny elektrostatického pole

Obor: Elektriář

Ročník: 1.

Vypracoval: Ing. Josef Nevařil

OB21-OP-EL-ZEL-LAC-U-1-002

Elektrostatické poleElektrostatické pole

Všechny tyto jevy znali lidé již ve starověku, ale nedovedli si je vysvětlit.

Co mají uvedené jevy společného?

Přilnavost silonového sáčku k ruce, nebo ke skleněné desce, při česání suchých vlasů se vlasy přitahují k hřebenu, nebo proč hřeben, se kterým se učešeme, přitahuje kousky papíru? ….

Zdroj: www.zslado.cz

-Fe


Tělesa se mohou třením dostat do stavu, ve kterém silou působí na jiná tělesa. V tomto stavu se tělesa nazývají tělesa elektrovaná.

Pokus:

Třeme konec skleněné tyče hedvábím a tyč izolovaně zavěsíme. Dále podobně třeme: a) ještě jednu skleněnou tyč hedvábím a b) ebonitovou tyč kůží. Přibližme tyto tyče k zavěšené tyči:

+ + + + + + + + + + + + + +

+ + + + + + + + + + + + + +

sklosklo

a)

+ + + + + + + + + + + + + +

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

ebonitsklo

b)

-Fe

Fe

Fe

Fe-Fe

-


Příčinou elektrického stavu těles je elektrický náboj.

Elekrické náboje stejného znaménka se odpuzují, elektrické náboje opačného znaménka se přitahují.

+ +-Fe

+Fe

Nejmenšími stabilními částicemi s elektrickým nábojem jsou protony a elektrony. Jejich velikost náboje je stejná, liší se však znaménkem (elektron nese záporný náboj).

Náboj protonu a elektronu se nazývá elementární náboj a má velikost e = 1,602.10-19 C. Elektrický náboj jakéhokoliv tělesa je roven celistvému násobku elementárního náboje.


Kolem každého zelektrovaného tělesa (náboje) vzniká elektrické pole. Jeho charakter se zobrazuje pomocí elektrických siločar.

Elektrické siločáry jsou myšlené čáry, které zobrazují elektrické pole a ukazují směr silového působení.

a) Elektrické siločáry v okolí kladného náboje

+ -

b) Elektrické siločáry v okolí záporného náboje


a) Elektrické siločáry kolem souhlasných nábojů

b) Elektrické siločáry kolem nesouhlasných nábojů

+ --

-


Elektrický vodič je látka, která vede elektrický proud. Obsahuje volné částice s elektrickým nábojem, nejčastěji elektrony, popř. kladné a záporné ionty (kladný iont je atom, který má větší počet protonů než elektronů; u záporného iontu je to naopak).

Elektrický izolant je látka, která nevede elektrický proud. Neobsahuje volné částice s elektrickým nábojem, nebo je obsahuje jen v zanedbatelném množství. Dobrými izolanty jsou sklo, porcelán, většina plastů apod..

++++++ ------++++++ ------


Elektrický vodič v elektrickém poli:

Přiblížením zelektrovaného tělesa (zdroj elektrického pole) k vodivému tělesu dojde k působení elektrického pole na volné elektrony vodivého tělesa. Ty se přesunou tak, že na jednom jeho konci převládá záporný náboj a na druhém kladný náboj. Blíže zdroji elektrického pole je opačný náboj, než ten který děj vyvolal. Tento jev se nazývá elektrostatická indukce.

+- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +-

a) b)

+


Elektrický izolant v elektrickém poli:

Přiblížením zelektrovaného tělesa (zdroj elektrického pole) k izolantu dojde k působení elektrického pole na atomy izolantu. Částice těchto atomů se v elektrickém poli uspořádají tak, že opačný náboj, než který děj vyvolal, se posune v atomu blíže k tyči a souhlasný dál. Tento jev se nazývá polarizace izolantu.

+ -

+ -

+ -

+ -

+ -

+ -

+ -

+ -

+ -

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

a) b)

Přehled vPřehled velieličin elektrostatického polečin elektrostatického pole

Elektrický náboj: (označení Q, jednotka C – Coulomb)

Vyjadřuje velikost schopnosti působit elektrickou silou. Přítomnost elektrického náboje je nutná pro vznik elektrického a magnetického pole.


Intenzita elektrického pole: (označení E, jednotka V/m - Volt na metr)

Vyjadřuje velikost a směr elektrického pole. Je definována jako elektrická síla působící na těleso s kladným jednotkovým elektrickým nábojem.

Velikost intenzity elektrického pole v okolí bodového náboje je rovna:

24

1

r

QE

kde je permitivita prostředí okolí bodového náboje, Q je velikost elektrického náboje, který vyvolal elektrické pole a r je vzdálenost od náboje.


Elektrický potenciál: (označení , jednotka V - Volt)

Je skalární veličina, která popisuje potenciální energii jednotkového náboje v neměnném elektrickém poli. Jedná se o potenciál elektrického pole, tj. množství práce potřebné pro přenesení jednotkového elektrického náboje ze vztažného bodu, kterému přisouzen nulový potenciál, do daného místa.

Elektrické napětí: (označení U, jednotka V – Volt)

Je určeno jako práce vykonaná elektrickými silami při přemísťování kladného jednotkového náboje mezi dvěma body v prostoru:

)()( 21 rr U

kde r1 a r2 definují polohu těchto bodů.


Elektrická kapacita: (označení C, jednotka F - Farad)

Je skalární veličina popisující schopnost soustavy vodičů jímat elektrický náboj.

Elektrická polarizace: (označení P, jednotka C/m2 – Coulomb na metr čtvercový)

Je vektorová veličina popisující dodatečné elektrické pole vzniklé v dielektriku jeho polarizací.

Elektrická indukce: (označení D, jednotka C/m2 – Coulomb na metr čtvercový)

Je vektorová veličina popisující elektrické pole v libovolném prostředí jako výsledek působení pouze volných nábojů.

Děkuji Vám za pozornost

Ing. Jaroslav Láčík, Ph.D.

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010

Documents

Orbis pictus 21. století