elektryczno ść i magnetyzm
DESCRIPTION
Elektryczno ść i Magnetyzm. Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk. Wykład piąty 2 marca 2010. Z ostatniego wykładu. Pomiary wysokich napięć Potencjał pola elektrycznego, krążenie i rotacja - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Elektryczność i Magnetyzm
Wykład: Jan GajPokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski,
Tomasz Jakubczyk
Wykład piąty 2 marca 2010
Z ostatniego wykładu
Pomiary wysokich napięć Potencjał pola elektrycznego, krążenie i
rotacja Potencjał pola ładunku punktowego,
jednorodnie naładowanej nici i płaszczyzny Natężenie pola w pobliżu przewodnika – rola
krzywizny, znaczenie ostrza Silnik jonowy Pojemność elektryczna kuli i kondensatora
Cyfrowy miernik pojemności
018.0 pF085.2 pF
Pojemność układu kondensatorów
Połączenie równoległe: to samo napięcie, suma ładunków
UCCUCUCQ 2121
21 CCUQ
C
Połączenie szeregowe: ten sam ładunek, suma napięć
21
111CCQ
UC
2121
11CC
QCQ
CQ
U
C1C1
C2
C2
Zmiana napięcia na kondensatorze
kV
Natężenie pola elektrycznego nie zależy od odległości płytek
Wniosek: napięcie rośnie przy zwiększaniu d
Przy okazji: wyjaśnienie dużych napięć otrzymywanych przy elektryzowaniu
Elektrofor
kV
Siła między okładkami kondensatora
Siła między okładkami kondensatora
kV
Siła między okładkami kondensatora
Pomiar siły przyciągania okładek
2
200
2222 D
SU
DU
UD
S
DU
CUDU
qqF
Wartości liczbowe F = 0.3 N, D = 3 cm, S = 81 cm2, stąd U 50 kV
a więc
0
22SFD
U
Maszyna elektrostatyczna Wimshurstahttp://www.scopeboy.com/tesla/burnt/duncan-wimshurst.jpg
Jak działa maszyna elektrostatyczna?
11kuElestt.cdr str.2
Multiplikator Piekary
Arkadiusz Henryk Piekara (1904 - 1989),
Energia kondensatora
QUdQFdE21
21
Z pracy rozsuwania okładek
QUQ
Cdq
Cq
UdqEQQ
21
21 2
00
Z pracy ładowania
SdSddQE 202
121
21
Można też zapisać
202
1 SdE
w
A więc objętościowa gęstość energii
Energia pola elektrostatycznego
dSdxdSdxdFdxL 202
121
Przy przesuwaniu powierzchni przewodnika wykonywana jest praca
202
1
2
1 w
Jednocześnie ubywa pola z objętości zakreślonej przez przesuwaną powierzchnię.Można więc zdefiniować objętościową gęstość energii w
Współczynnik jedna druga we wzorze bierze się ze średniej wartości siły w warstwie ładunku
dS
dx
Rozbieranie kondensatora
Przenoszenie ładunku do wnętrza
+++
Napięcie przy zdejmowaniu swetra
Generator van de Graaffa
Robert J. Van de Graaff (1901 - 1967). The first model was demonstrated in October 1929.
Dygresja:od Archimedesa do Gaussa
c. 287 BC – c. 212 BC 1777 – 1855
Prawo Archimedesa
Prawo Archimedesa
Ciężar PWP
Wypór Q
Prawo Archimedesa (-287 – -212)
Na ciało zanurzone działa siła wyporurówna ciężarowi wypartego płynu
P = - zg S
S
- zg ciężar słupa płynu na jednostkę powierzchni
z
Prawo Archimedesa
dSgzd nF dSzdFz ng
dS
dF = -pndS
n
Prawo Archimedesa
gng z
SS
zz dSzdFQ
WP
V
PVgz g
Strumień przez powierzchnię S ciała
gz g gdzie
zyx,,:
dywergencja
Całka po objętości V ciała
Siła wyporu:
Ciężar wypartego płynu:
Twierdzenie Gaussa (matematyczne)
V
z zgg
VV
WWn
po brzegu po wnętrzu
Archimedes:
Gauss:
Dywergencja: gęstość objętościowa strumienia (gęstość źródeł)
Prawo Gaussa: ładunek źródłem pola
Q0
1
ε
czyli V
e
V
0
1εn