3
ЛАРИОНОВ В.В.
- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Э л е к т р о д и н а м и к а Э Л Е К Т Р О С Т А Т И К А презентация
Содержание
- 1. Э л е к т р о д и н а м и к а Э Л Е К Т Р О С Т А Т И К А
- 2. литература 1. Матвеев А.Н. «Электричество и магнетизм»,
- 3. 4. Астахов А.В.,
- 4. Ларионов В.В. Тема: Заряд и его свойства, закон Кулона Сегодня: *
- 5. Сформулировал законы трения, качения и скольжения.
- 6. Макроскопические носители зарядов. Кварки. Заряженные
- 7. Что такое заряд? Мы знаем только его
- 8. к Тип кварка
- 9. 1.Электрический заряд кварков дробный: плюс и минус
- 10. 4. Некоторые тяжелые элементарные частицы состоят
- 11. Спин –собственный магнитный момент. Это внутреннее свойство
- 12. Нижний
- 13. Протон. Рис.1. 0 0,5 1 1,5
- 14. 3. Элементарный заряд. Измерения заряда. 2 вида
- 15. Электроскоп + + + + +
- 16. 4. Дискретность заряда: Б.Франклин в 1752г.- умозрительно
- 17. Опыт Милликена 1909г. (1868-1953) + +
- 18. Пусть: m=1мг = 10-6кг; Е0=105В/м; Q ~100q
- 19. 5. Равенство зарядов Точность: Нейтральность
- 20. Если бы заряд зависел от скорости, нейтральность
- 21. 6. Непрерывное распределение зарядов. Реально рассматриваем
- 22. Объёмная плотность ρ:
- 23. Концентрация зарядов: n0 =
- 24. 8. Интегральная формулировка закона сохранения заряда. jdЅ
- 25. 9. Дифференциальная формулировка закона сохранения заряда.
- 26. Запишем данное выражение в виде (это связь
- 27. Сравнивая подинтегральные выражения в формуле (1), видим,
- 28. 10. Сохранение заряда в 4-х мерном пространстве
- 29. Легко видеть, что изменение плотности заряда во
- 30. Это и есть закон сохранения заряда в
- 31. Знать: 1. Как понимать распределение зарядов в
- 32. Закон Кулона
Слайд 2литература
1. Матвеев А.Н. «Электричество и магнетизм», М. Высшая школа,1983.
2.
Крючков Ю. Ю., Тюрин Ю. И., Чернов И. П., «Физика», ч.2, Электричество и магнетизм – Томск,: 2003
3.Сивухин Д.В. «Общий курс физики»,- «Электричество».-М.,Наука,1983,1992г.
Слайд 3 4. Астахов А.В., Широков Ю.М.
«Электромагнитное поле» .- Наука,1980.
5. Парсел Э. «Электричество и магнетизм» , Берклеевский курс физики.- М., Наука, 1983, 1996.
6. Тюрин Ю.И., Ларионов В.В., Чернов И.П. Физика. Сборник задач (с решениями). Электричество и магнетизм. - Томск, Изд. ТГУ, 2004. – 448 с.
Слайд 5
Сформулировал законы трения, качения и скольжения. Установил законы упругого кручения. В
1725 г., построил прибор для измерения силы – крутильные весы. В 1725 году Кулон открыл закон, названный в последствии его именем. Раньше ожидали, этот закон должен быть похож на закон всемирного тяготения. Так оно и оказалось, только величина сил разная: если передать 1% электронов от одного человека к другому, то сила взаимодействия между ними на расстоянии вытянутой руки будет больше веса земного шара. (Ранее крутильные весы изобрел Кавендиш и на 10 лет раньше Кулона он установил этот закон).
КУЛОН Шарль Огюстен (14.6.1736 – 23.8.1806) – (Couloumb) французский
физик и военный инженер.
Слайд 6
Макроскопические носители зарядов. Кварки.
Заряженные частицы и ионы, q=1,6021892*10-19Кл.
mе =
9,1*10-31кг.
Протон.
Нейтрон.
Рис. 1.
Рис. 2.
0
0,5
1
1,5
r,10-15м
r
r+dr
4πr2ρ
0
0,5
1
1,5
r,10-15м
4πr2ρ
7
Слайд 7Что такое заряд? Мы знаем только его структуру и свойства
Что означает
непрерывное распределение элементарного заряда?
Дробный заряд?
Дробный заряд?
Кварки (Гелл – Манн) и Дж. Цвейг: гипотеза (1964 г.)
Из романа Дж. Джойса «Поминки по Финнегану», герою которого во сне слышались слова о таинственных трех кварках
Слайд 91.Электрический заряд кварков дробный: плюс и минус две трети или
одна треть от заряда электрона
2. В свободном состоянии кварки не существуют. Как реальности, кварки проявляют себя только в комбинациях по два или по три.
3. Из шести основных кварков строятся все элементарные частицы. При этом учитывается направление спина, заряд и т.д.
Слайд 10
4. Некоторые тяжелые элементарные частицы состоят из трех одинаковых кварков (по
массе и заряду), что противоречит принципу Паули.
Для того чтобы на один уровень посадить 3 кварка вместо двух по принципу Паули, кварки окрасили в три различных цвета.
Гелл-Манн и Цвейг придумали название для цвета кварков: красный, синий, зеленый.
Родилась новая наука «Квантовая хромодинамика».
Слайд 11Спин –собственный магнитный момент. Это внутреннее свойство частицы и не имеет
классического аналога.
Спиновый магнитный момент не описывается классической теорией электричества и магнетизма.
Спин рассматривается как некоторое первоначальное свойство частицы.
Слайд 12
Нижний - d
Верхний - u
Прекрасный - b
Очарованный - с
Странный - S
Высший
- t
Названия кварков:
Протон состоит:
Нейтрон состоит:
u
d
u
u
d
d
Слайд 13Протон.
Рис.1.
0
0,5
1
1,5
r,10-15м
r
r+dr
4πr2ρ
Нейтрон.
Рис. 2.
0
0,5
1
1,5
r,10-15м
4πr2ρ
Кварки движутся, их относительное время пребывания на различных расстояниях от
центра представлено на рис. 1,2.
Слайд 143. Элементарный заряд. Измерения заряда.
2 вида зарядов + и - заряды
свойство
симметрии.
- - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - -
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
- - - - - - - - - - - -
Б.Франклин (1706-1790)
Пластмассовая линейка
натертая бумагой
Стеклянная палочка
натертая тканью
Слайд 15
Электроскоп
+ +
+
+
+
+
+
+ + + +
- -
+
+
+
+ + + +
+
- -
+
+
Проводимость
Индукция
- -
-
-- - -
- -
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Определяем знак неизвестного заряда
Слайд 164. Дискретность заряда:
Б.Франклин в 1752г.- умозрительно
Фарадей в 1834г.- электролиз
1881 Г.Л. Гельмгольц
и Д. Стоней
Слайд 17Опыт Милликена 1909г.
(1868-1953)
+ + + + + + + + +
+ +
- - - - - - - - - - - - - - - -
mg
qE
Fл
Е
Fтр
Резонансный
m,Q
υ
Слайд 18Пусть: m=1мг = 10-6кг; Е0=105В/м; Q ~100q ;
ω0 =10-1с; q =1.6*10-19Кл.
Арез = 160 мкм очень большая величина!
Дробных зарядов в свободном состоянии не существует!
Эксперимент
Метод позволяет определить десятые доли элементарного заряда, если бы он существовал.
Это не значит, что в связанном состоянии внутри элементарных частиц кварки отсутствуют.
Слайд 195. Равенство зарядов
Точность:
Нейтральность отдельных атомов проверялась прямыми экспериментами – отклонение
пучка нейтральных атомов в электростатических полях.
Заряд электрона = заряду протона с точностью 3,510-19.
Слайд 20Если бы заряд зависел от скорости, нейтральность не соблюдалась бы.
В атоме
гелия υe= 0.02c? В тяжелых атомах – 0,5с, но q=const, т.е. инвариантен!
υ электрона >> υ протона, также скорость
электронов у разных атомов различна
2 шарика из Fe на L =1м, м=1г. Нарушение нейтральности 10-6, сила взаимодействия = 18*106Н
7. Инвариантность заряда
Слайд 216. Непрерывное распределение зарядов.
Реально рассматриваем макроскопические явления.
1мкКл ~ 1013 электронов.
С=10мкФ
и U =100В на каждой обкладке ~7*1015 электрических .зарядов.
Ток 1А = через поперечное сечение проводника проходит ~1018электронов за секунду.
Слайд 22
Объёмная плотность ρ:
Поверхностная плотность σ:
q=∮sσdЅ
σ = ∆q ∕∆Ѕ
σ = dq ∕
dЅ
Линейная плотность τ:
τ = dq ∕ dl
q = ∫l τdl
(1)
(2)
(3)
Слайд 23
Концентрация зарядов:
n0 = ∆n ∕ ∆V
Плотность тока - j
j = j+
+ j-
j = ρυ
j = ρυ
j = dI ∕ dЅ
I = ∫s jdЅ
где: υi - скорость заряда
(4)
(5)
Если заряды однородны, то j = nqv=env
Слайд 248. Интегральная формулировка закона сохранения заряда.
jdЅ
s
v
Изменение заряда в некотором объёме может
произойти только в результате втекания и вытекания заряда через замкнутую поверхность S ограничивающую объём (алгебраическая сумма электрически изолированного объема есть величина постоянная.
Скорость изменения заряда в объёме.
Сила тока через поверхность, ограничивающую объём.
Знак минус учитывает, что если + заряд внутри V уменьшается, то плотность тока направлена из объёма.
Слайд 25
9. Дифференциальная формулировка закона сохранения заряда.
Итак интеграл по поверхности равен интегралу
по объему в виде
Слайд 26Запишем данное выражение в виде (это связь интеграла по поверхности с
интегралом по объему, который заключен данной поверхностью).
(1)
Здесь дивергенция равна
(1)
Здесь дивергенция равна
Слайд 27Сравнивая подинтегральные выражения в формуле (1), видим, что
Это и есть закон
сохранения заряда в дифференциальной форме
Слайд 2810. Сохранение заряда в 4-х мерном пространстве
Перепишем выражение для дивергенции и
плотности тока в виде :
Слайд 29Легко видеть, что изменение плотности заряда во времени можно представить как
4-ую компоненту плотности тока:
Окончательно:
Окончательно:
Слайд 30Это и есть закон сохранения заряда в дифференциальной форме для 4-х
мерного пространства
Преобразование из К системы в систему К’ для одномерного тока jx и плотности заряда ρ в СТО имеет вид:
Преобразование из К системы в систему К’ для одномерного тока jx и плотности заряда ρ в СТО имеет вид:
Слайд 31Знать:
1. Как понимать распределение зарядов в нейтроне и протоне.
2. Кварки и
их свойства кварков.
3. Опыты Милликена и резонансный метод.
4. Как определяются линейная, объёмная, поверхностная плотности зарядов.
5.Интегральную формулировку З.С. заряда.
6. Понятие дивергенции. 4-х мерный вектор плотности тока. Вывод ЗС в дифференциальном виде
