Vendi i punës: Institucioni Arsimor Shtetëror i Arsimit të Mesëm Profesional "Kolegji i Ndërtimit Murmansk me emrin. N.E.Momota", Murmansk

Shënimet e mësimit mbi temën« Fuqitë ndikim elektromagnetik tarifat stacionare»

Mësimi 1/93

Ngarkesa elektrike. Kuantizimi i ngarkesës.

Qëllimi: të jepet koncepti i ngarkesës elektronike si pronë e veçantë trupat dhe grimcat e materies dhe rreth kuantizimit të ngarkesës.

Gjatë orëve të mësimit.

1. Koha e organizimit
2. Detyre shtepie
3. Shpjegimi i materialit të ri
4. Konsolidimi
5. Përmbledhja e mësimit

Sot fillojmë të studiojmë një degë të re të fizikës - elektrodinamikën.Elektrodinamika është shkenca e vetive dhe modeleve të sjelljes elektro fushë magnetike.

Le të shohim me kujdes fjalën "elektrodinamikë". Dinamik do të thotë lëvizje, elektro do të thotë do të flasim për dukuri elektrike.

Le të kujtojmë se fjala "energji elektrike" vjen nga fjala greke elektron – qelibar. Fakti është se filozofi grek Thales i Miletit, i cili jetoi në shekujt 640 - 550. para Krishtit e., zbuloi se qelibar, i fërkuar në lesh, fiton vetinë e tërheqjes së objekteve të vogla në vetvete - push, kashtë. Për të shpjeguar këtë fenomen, është e nevojshme të kujtojmë një koncept të tillë si ngarkesa elektrike.

Ngarkesa elektrike - sasi fizike, i cili përcakton intensitetin e bashkëveprimit elektromagnetik të grimcave të ngarkuara, është burimi i energjisë së fushës elektromagnetike.

Ekzistojnë dy lloje të ngarkesave elektrike:

Pozitive - +g

Negative - - g

Ngarkesat pozitive janë ato që shfaqen në xhamin e fërkuar me mëndafsh. Negative - akuza që lindin në një shkop ebonit të fërkuar me lesh. Ju mund të përcaktoni nëse një trup është i ngarkuar apo jo duke përdorur një pajisje fizike - elektrometër (përvoja: 46/1).

Të gjithë trupat rreth nesh përbëhen nga atome dhe molekula.

Një atom është një grimcë neutrale, ai përbëhet nga një bërthamë dhe elektrone; numri i elektroneve është i barabartë me numrin e protoneve në bërthamë.

le të shqyrtojmë modeli më i thjeshtë atom - një atom hidrogjeni.

Bartësi i ngarkesës negative në atome janë elektronet.

Një elektron është një grimcë elementare me një ngarkesë negative.

Bartësit e ngarkesës pozitive në një atom janë protonet, të cilat janë pjesë e bërthamave të atomeve. Si elektroni ashtu edhe protoni klasifikohen si grimca elementare. Ngarkesa e një protoni është e barabartë me ngarkesën e një elektroni, por me shenjë të kundërt.

Atomi

bërthama atomike guaskë atomike

Protonet neutronet elektron

g p = +1,6 * 10 -19 C g n = 0 g e = -1,6 * 10 -19 C

m 0 = 1836 m e m 0 = 1839 m e m e = 9,11 * 10 -31 kg

Ngarkesat gjithmonë ndërveprojnë me njëra-tjetrën. Le të kujtojmë se ngarkesat e ngjashme gjithmonë sprapsin njëra-tjetrën, dhe ndryshe nga ngarkesat gjithmonë tërheqin:

Ngarkesa elektrike nuk ekziston vetvetiu. Një trup ka gjithmonë masë, por ngarkesa e trupit mund të jetë e barabartë me zero. Nëse ngarkesa e një trupi është pozitive, atëherë thuhet se trupit i mungojnë elektronet. Dhe nëse ngarkesa e trupit është negative, kjo është një tepricë e elektroneve.

Kështu, ngarkesa elektrike grimcat elementare- kjo është një karakteristikë e veçantë e një grimce - një masë sasiore e ndërveprimit të saj elektromagnetik me pjesët e tjera. Ne tashmë dimë katër lloje të ndërveprimeve themelore:

1. gravitacionale
2. i dobët
3. elektromagnetike
4. e fortë (bërthamore)

Ne do të shqyrtojmë ndërveprimet elektromagnetike.

Mësimi 2/94

Elektrifikimi i trupave. Ligji i ruajtjes së ngarkesës.

Qëllimi: thellimi i konceptit të elektrifikimit të trupave; formojnë një ide për ligjin e ruajtjes ngarkesë elektrike.

Gjatë orëve të mësimit.

1. Koha e organizimit
2. Detyre shtepie
3. Anketa
4. Mësimi i materialit të ri
5. Përmbledhja e mësimit

Çfarë studion elektrodinamika?

Cilat dy lloje të tarifave ekzistojnë?

Si ndërveprojnë me njëri-tjetrin?

Si quhet një atom?

Nga çfarë përbëhet?

Në mësimin e fundit filluam të studiojmë një seksion të ri të fizikës - elektrodinamikën.

Një zinxhir i gjatë kërkimesh sistematike çoi në krijimin e elektrodinamikës dhe zbulime të rastësishme, duke filluar me zbulimin e aftësisë së qelibarit, të fërkuar në mëndafsh, për të tërhequr objekte të lehta dhe duke përfunduar me hipotezën e Maksuellit për kalimin e një fushe magnetike nga një rrymë elektrike alternative.

Sot do të fillojmë të studiojmë ligjet bazë të ndërveprimeve elektromagnetike.

Nga klasa e 8-të dimë se një trup që pas fërkimit tërheq trupa të tjerë drejt vetes, konsiderohet se është i elektrizuar ose i është dhënë ngarkesë elektrike.

Elektrifikimi është transmetimi i një ngarkese elektrike në trup.

Ekzistojnë dy mënyra për të elektrizuar trupat:

1. Fërkimi.

Nëse kaloni një krehër nëpër flokë të thatë disa herë, një pjesë e vogël e elektroneve - grimcat e ngarkuara më të lëvizshme - do të lëvizin nga flokët në krehër dhe do ta ngarkojnë atë me negativitet. Flokët do të jenë të ngarkuar pozitivisht. Kur elektrizohen nga fërkimi, të dy trupat fitojnë ngarkesa me shenjë të kundërt, por të barabartë në madhësi (përvojë).

2. Transferimi i ngarkesës elektrike nga një trup i ngarkuar në një të pa ngarkuar.(përvojë).

Një pjesë e caktuar e elektroneve lëviz nga një trup në tjetrin. Meqenëse ngarkesat elektrike nuk ekzistojnë më vete, por shoqërohen me grimca, mund të konkludojmë:Kur trupat elektrizohen, numri i grimcave të ngarkuara nuk ndryshon, por ndodh vetëm rishpërndarja e tyre në hapësirë, që do të thotë se ngarkesa e tyre totale mbetet e pandryshuar.

Të gjithë trupat kanë masë dhe për këtë arsye tërheqin njëri-tjetrin. Trupat e ngarkuar mund të tërheqin dhe sprapsin njëri-tjetrin (përvojë me shtëllunga ose fishekë).

Nëse një grimcë elementare ka një ngarkesë, atëherë vlera e saj, siç kanë treguar eksperimentet e shumta, është e përcaktuar rreptësisht.

Në klasën e 8-të keni ndjekur eksperimentet e Millikan dhe Ioffe për qëllime informative. Në eksperimentet e tyre, ata elektrizuan kokrra të vogla pluhuri zinku. Ngarkesa e grimcave të pluhurit u ndryshua disa herë dhe u llogarit. Kjo ndodhi disa herë. Në këtë rast, tarifa doli të ishte e ndryshme çdo herë. Ideja e këtij eksperimenti bazohet në fakt i thjeshtë: si një shufër qelqi e fërkuar me gëzof, fiton vetitë elektrike, edhe trupat e tjerë sillen në këtë mënyrë. Pikat e vajit që janë injektuar në dhomë do të elektrizohen, sepse, duke kaluar nëpër qafën e spërkatësit, vaji do t'i nënshtrohet fërkimit (shiritit të filmit).

Grimcat e ngarkuara pozitivisht dhe negativisht lidhen me njëra-tjetrën nga forcat elektrike dhe formojnë sisteme neutrale.

Një trup është i ngarkuar elektrikisht nëse përmban një sasi të tepërt të grimcave elementare me të njëjtën shenjë ngarkese.

Një ngarkesë negative është për shkak të një tepricë të elektroneve në krahasim me protonet, dhe një ngarkesë pozitive është për shkak të një mangësie.

Prania e një ngarkese përcaktohet duke përdorur një elektroskop, por sasia e ngarkesës nuk mund të përcaktohet duke përdorur një elektroskop. Ekziston një elektrometër për këtë.

Duke përdorur një elektrometër, mund të vërtetohet se kur elektrizohen nga fërkimi, të dy trupat fitojnë ngarkesa me shenjë të kundërt, por të barabartë në madhësi.

Kur trupat janë të elektrizuar,ligji i ruajtjes së ngarkesës elektrike:në një sistem të mbyllur shuma algjebrike ngarkesat e të gjitha grimcave mbeten të pandryshuara

q 1 +q 2 +q 3 +…= konst

Në të gjitha rastet, grimcat e ngarkuara lindin vetëm në çifte me ngarkesa të së njëjtës madhësi dhe në shenjë të kundërt. Grimcat e ngarkuara zhduken, duke u kthyer në ato neutrale, gjithashtu vetëm në çifte. Në të gjitha rastet, shuma e tarifave të sistemit të izoluar mbetet e njëjtë.

Mësimi 3/95

Ligji i Kulombit.

Qëllimi: të shpjegojë kuptimin fizik të ligjit të Kulombit, të tregojë kufijtë e zbatueshmërisë.

Gjatë orëve të mësimit.

1. Koha e organizimit
2. Detyre shtepie
3. Anketa
4. Shpjegimi i materialit të ri
5. Konsolidimi
6. Përmbledhja e mësimit

Çfarë është një ngarkesë elektrike?

Çfarë quhet elektrifikim?

Kur një trup konsiderohet i ngarkuar elektrik?

Çfarë thotë ligji i ruajtjes së ngarkesës elektrike?

Në mësimin e fundit, pamë se trupat e ngarkuar ndërveprojnë me njëri-tjetrin. Trupat e ngarkuar me akuza të së njëjtës shenjë zmbrapsen, dhe nëse ngarkohen me akuza të shenjave të ndryshme, ata tërheqin.

Ndërveprimi i ngarkesave ndodh përmes fushë elektrostatike. Dhe qëllimi ynë është të zbulojmë se si ndërveprojnë këto ngarkesa, domethënë të gjejmë një formulë sasiore që përcakton forcën e ndërveprimit të ngarkesave. Le të themi paraprakisht se do të marrim tarifa pikë.

Një ngarkesë pikë është një trup, dimensionet e të cilit mund të neglizhohen në krahasim me distancën në të cilën ai ndërvepron me trupat e tjerë të ngarkuar.

Kjo do të thotë që ne vërejmë vetë se distanca r është e madhe më shumë madhësi vetë tarifa. Kjo do të na lejojë të japim një zgjidhje për problemin.

Dega e elektrodinamikës që i kushtohet studimit të ngarkesave elektrike në qetësi quhetelektrostatike.

Ligji bazë i elektrostatikës është ligji i bashkëveprimit të ngarkesave elektrike pika, i cili u krijua në mënyrë eksperimentale fizikan francez Charles Coulon në 1785.

Një shufër qelqi me një top metalik në njërin skaj dhe një kundërpeshë në anën tjetër ishte ngjitur në telin elastik të një ekuilibri rrotullues. Një top tjetër metalik është fiksuar fiks në trupin e peshores.

Kur topave u jepen ngarkesa me të njëjtin emër, njëri ka vlerën g 1 dhe tjetra është g 2 , ata do të zmbrapsin njëri-tjetrin, ndërsa shufra e xhamit do të devijojë në një kënd të caktuar. Duke ngjitur shigjetën në shufër, mund të përcaktoni këndin e devijimit. Shkalla në sipërfaqen e anijes është e graduar, domethënë, çdo kënd korrespondon me një forcë të caktuar ndërveprimi.

Doli se forca e ndërveprimit është proporcionale me madhësinë e këtyre ngarkesave dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës ndërmjet tyre.

Fuqia e ndërveprimit - ~ (*)

Moduli i karikimit, r 2 – distanca ndërmjet tarifave.

Ju lutemi vini re se ne tashmë mund të masim raportet e ngarkesave, por nuk e dimë ende natyrën e tyre.

Derisa të kemi një formulë sasiore që lidh ngarkesat me forcën, nuk jemi në gjendje të përcaktojmë njësinë e ngarkesës.

Pra, ne kemi ligjin e Klonit në formë eksperimentale. Për të marrë nga formula (*) shprehje analitike, shprehjen që rezulton duhet ta shumëzojmë me koeficientin e proporcionalitetit k.

Forca e bashkëveprimit ndërmjet ngarkesave elektrike me dy pika është drejtpërdrejt proporcionale me madhësinë e ngarkesave dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës ndërmjet tyre.

Kjo formulë pasqyron varësinë e forcës së veprimit të dy ngarkesave nga madhësia e këtyre ngarkesave dhe distanca ndërmjet tyre.

Ne do të përcaktojmë forcën kur studiojmë ligjet e Njutonit, r – distancë [m]

Këtu kemi dy sasi të panjohura për momentin: k dhe q.

Gjë është se në sistemin SI, njësia e ngarkesës krijohet duke përdorur njësinë e rrymës. Një njësi ngarkese merret 1 C.

Një kulomb është ngarkesa që kalon nëpër seksion kryq përcjellës me një rrymë prej 1 A.

[q] = [Cl]

1 C = 1 A * s

Kuptimi fizik k:

Nga ligji i Kulombit:

Kjo eshte

k nuk mund të marrë një vlerë arbitrare; përcaktohet eksperimentalisht:

E 0 = 8,85 * 10 -12 - konstante elektrike.

Prandaj, llogaritjet tregojnë se k = 9 * 10 9

Kushtet për përmbushjen e ligjit të Kulombit:

1. Duhet të jetë tarifat me pikë
2. Trupat e ngarkuar duhet të jenë të palëvizshëm.

Mësimi 4/96.

Zgjidhja e problemeve.

Qëllimi: të mësojë studentët të zgjidhin problema mbi zbatimin e ligjit të Kulombit në rastet kur trupat e ngarkuar veprojnë nga forca të drejtuara përgjatë së njëjtës vijë të drejtë dhe në një kënd me njëri-tjetrin.

Gjatë orëve të mësimit.

1. Koha e organizimit
2. Detyre shtepie
3. Anketa
4. Zgjidhja e problemeve
5. Përmbledhja e mësimit

Cila është ngarkesa e një elektroni?

Si quhet ngarkesa me pikë?

Çfarë thotë ligji i Kulombit?

Formula e ligjit të Kulombit?

Njësia e karikimit?

Detyra 1.

Dy ngarkesa pikësore identike g bashkëveprojnë në një vakum me një forcë prej 0,1 N. Distanca ndërmjet ngarkesave është 6 m. Gjeni madhësinë e ngarkesave.

q - ? Llogaritja e zgjidhjes

F = 0,1 N

r = 6 m

k = 9 * 10 9

Sipas ligjit të Kulombit:

Përgjigje: madhësia e ngarkesave është 2 * 10-5 Kl

Detyra 2.

Dy ngarkesa me pikë në një distancë q janë në një distancë r nga njëra-tjetra. Nëse distanca midis tyre zvogëlohet me 50 cm, atëherë forca e ndërveprimit dyfishohet. Gjeni distancën r ndërmjet ngarkesave.

R - ? Llogaritja e zgjidhjes

x = 50 cm

Le të shkruajmë ligjin e Kulombit për dy sasi:

Sipas kushtit, dhe nga formula

Pastaj

R - x

1) = + x

Përgjigje: distanca është 1.75 m

Nr. 687 (P)

F - ? Llogaritja e zgjidhjes SI

q 1 = q 2 = q = 10 nC 10*10 -9 C

r = 3 cm 0,03 m

100*10 -5 N = 10 2 *10 -5 N=

k = 9*10 9 = 10 -3 N = 1 mN

Përgjigje: forca e ndërveprimit ndërmjet ngarkesave është 1 mN

Nr. 679 (P)

r - ? Llogaritja e zgjidhjes SI

q 1 = 1 µC 10 -6 C

q 2 = 10 nC 10 -8 C

F = 9 mN 9*10 -3 N

K = 9*10 9

Përgjigje: distanca midis ngarkesave është 0.1 m.

№ 680

Zgjidhje

q 2 = 4 q 1

F 1 = F 2

Përgjigje: 2 herë

Mësimi 5/97

Forca e fushës elektrike.

Qëllimi: të zbulohet natyra materiale e fushës elektrike, të jepet koncepti i fuqisë së fushës elektrike bazuar në të përkufizim i përgjithshëm, mësojini nxënësit të zbatojnë formulën për zgjidhjen e problemeve të thjeshta të llogaritjes së tensionit. Testoni vlerat e ngarkesës dhe forcës.

Gjatë orëve të mësimit.

1. Koha e organizimit
2. Detyre shtepie
3. Prezantimi i materialit të ri
4. Kontrollimi i detyrave të shtëpisë
5. Përmbledhja e mësimit

Nëse shikojmë foton:

Dhe ne shtrojmë pyetjen: “Çfarë vepron për akuzën B? ”, atëherë Kulomb dhe një numër shkencëtarësh të tjerë u përgjigjën pa mëdyshje: “Ngarkesa A”.

Megjithatë, zhvillimi i mëtejshëm i shkencës ka treguar se ndërveprimi i ngarkesave është natyrë komplekse. Ngarkesat ndërveprojnë me njëra-tjetrën përmes fushave. Kështu, ndodh ndërveprimi i ngarkesave A dhe B në mënyrën e mëposhtme. Ekziston një fushë elektrike rreth ngarkesës A që shtrihet në një vëllim më të madh të hapësirës sesa vetë ngarkesa. Ngarkesa B rezulton të jetë e vendosur në këtë fushë elektrike, dhe ajo vepron mbi të me një forcë. Në mënyrë të ngjashme, rreth ngarkesës B ka një fushë që vepron mbi ngarkesën A me një forcë.

Fushe elektrike - lloj i veçantëçështje.Rreth trupit të elektrizuar ekziston një lloj transmetuesi material i ndërveprimit - kjo është një fushë. Çfarë veti ka fusha elektrike?

Karakteristikat e fushës elektrike:

1. Të krijuara nga ngarkesat elektrike
2. Vepron në një ngarkesë elektrike me forcë
3. I aftë për të bërë punë për të lëvizur një ngarkesë, domethënë fusha ka energji
4. Ka vetinë e mbivendosjeve
5. Fusha elektrike e një ngarkese pika zvogëlohet në proporcion të zhdrejtë me r 2 (~
6. Përhapet me një shpejtësi c = 300,000 km/s (c – shpejtësia e përhapjes ndërveprimet elektromagnetike).

Për të karakterizuar fushat, futen sasi fizike përkatëse që janë të ndryshme nga karakteristikat e substancës. Për fushën elektrike karakteristika më e rëndësishmeështë tension.

Le të vendosim në fushën e krijuar nga ngarkesa q 1 , disa ngarkesa testuese q’, e cila do të përjetojë veprim nga ngarkesa q 1 .

Le të shënojmë pozicionin e ngarkesës q' me shkronjën A. Forca e veprimit të këtyre dy ngarkesave pika është e barabartë me:

Nëse heqim ngarkesën q’ dhe vendosim një ngarkesë tjetër q’ në vend të saj, atëherë forca e ndërveprimit do të jetë e barabartë me:

Nuk është e vështirë të vërehet se raporti dhe ky raport është një vlerë konstante për një pikë të caktuar në fushë:

Kjo do të thotë se shprehja mund të jetë një karakteristikë e fushës elektrike në një pikë të caktuar. Ky raport shënohet me shkronjën E dhe quhet forca e fushës elektrike:

Fuqia e fushës elektrike është e barabartë me raportin e forcës me të cilën fusha vepron në një ngarkesë pikë me këtë ngarkesë. Kjo është forca karakteristike e fushës elektrike.

Në sistemin SI, njësia e tensionit është:

Forca që vepron në një ngarkesë pikë q mund të përcaktohet nga formula:

Drejtimi i vektorit të drejtimit përkon me drejtimin e forcës që vepron në ngarkesën pozitive. Nëse kemi një ngarkesë pozitive q 1 > 0, atëherë në pikën A krijohet një forcë fushe, e cila do të drejtohet nga ngarkesa.

Nëse fusha krijohet nga një ngarkesë negative q 2

Fuqia e fushës nuk varet nga ngarkesa e futur në këtë pikë fushë, varet vetëm nga fusha dhe nga pozicioni i tarifës së testimit në këtë fushë.

Ngarkesa testuese është një ngarkesë pikë pozitive që është aq e vogël sa fusha e saj nuk shkakton rishpërndarje të ngarkesës në trupin, fusha e të cilit po studiohet (push, rruaza, leshi pambuku).

Fuqia e fushës së një ngarkese pika mund të llogaritet duke përdorur formulën:

Nr. 696 (P)

E - ? Llogaritja e zgjidhjes SI

q = 2 nC 2*10 -9 C

F = 0,4 µN 0,4*10 -6 N

Përgjigje:

Nr. 697 (P)

F -? Llogaritja e zgjidhjes SI

F = 2*10 3 *12*10 -9 = 24*10 -6 N

q = 12 nC 12*10 -9 C

E = 2 2*10 3

Përgjigje:

Mësimi 6/98

Linjat e fuqisë së fushës elektrostatike.

Qëllimi: të njohë studentët me modelet ikonike të fushave elektrike dhe t'i mësojë ata të përdorin këto modele për të karakterizuar fushat elektrike.

Gjatë orëve të mësimit.

1. Koha e organizimit
2. Detyre shtepie
3. Anketa
4. Mësimi i materialit të ri
5. Përmbledhja e mësimit

Karakteristikat e fushës elektrike

Sa është forca e fushës elektrike?

Njësitë matëse E?

Nga çfarë varet E dhe nga çfarë nuk varet?

Cila formulë përdoret për të llogaritur tensionin?

Për të paraqitur grafikisht fushën elektrike, do të ishte e mundur të vizatohej një shigjetë nga çdo pikë në fushë që tregon madhësinë dhe drejtimin e forcës së fushës elektrike në atë pikë. Sidoqoftë, kjo metodë e përshkrimit të fushës është jashtëzakonisht e papërshtatshme, pasi shigjetat e veçanta, të mbivendosura me njëra-tjetrën, do të krijonin një pamje shumë konfuze.

Shkencëtari anglez Faraday u zhvillua më shumë mënyrë e përshtatshme imazhet e fushave. Faradei propozoi të përfaqësohej fusha me vija, tangjentet në të cilat në secilën pikë përkojnë me vektorin e drejtimit të fushës në të njëjtën pikë. Linja të tilla quhenlinjat e terrenit ose linjat e tensionit.

Duke përdorur linjat e fushës, fusha e një ngarkese pikë pozitive dhe një ngarkesë negative pikë mund të përshkruhet si më poshtë.

Vijat e forcës së këtyre fushave janë vija të drejta. Meqenëse fusha elektrike ekziston në të gjitha pikat e hapësirës, ​​një vijë e forcës mund të tërhiqet në çdo pikë.

Linjat e forcës nuk kryqëzohen askund, ato mund të konvergojnë vetëm drejt ngarkesës ose të devijojnë prej saj.

Tani le të përshkruajmë fushat elektrike duke përdorur linjat e forcës midis dy trupave identikë me ngarkesë të ndryshme dhe të ngjashme:

NË Shkence fizike pamjet e modelit ( linjat e energjisë) fusha kishin dhe kanë e rëndësishme. Ato bënë të mundur karakterizimin e fushave elektrike dhe nxjerrjen linjë e tërë modele. Përdorimi i linjave të energjisë ju lejon të zgjidhni me sukses detyrë metodologjike mbi formimin e konceptit të fushës.

Çfarë karakteristikash kanë linjat e tensionit?

Karakteristikat e linjave të tensionit:

1. Filloni me një ngarkesë pozitive dhe përfundoni me një ngarkesë negative;
2. Ato nuk shkëputen, domethënë janë të vazhdueshme dhe nuk kryqëzohen;
3. Dendësia e linjave të fushës është më e madhe pranë ngarkesës;
4. Ato mbarojnë ose fillojnë në trupa të ngarkuar dhe më pas ndryshojnë në drejtime të ndryshme.

Deri në këtë pikë kemi marrë parasysh imazhe grafike fusha heterogjene. Tani le të shohim linjat e forcës së një fushe uniforme.

Një fushë elektrike, forca e së cilës është e njëjtë në të gjitha pikat e hapësirës quhet homogjene.

Vijat e fushës së një fushe të caktuar janë drejtëza paralele, dendësia e të cilave është e njëjtë kudo.

Gjëja e mirë në lidhje me metodën e përshkrimit të fushave duke përdorur linjat e fushës është se ne mund të tregojmë një fushë më të fortë me vija të ndara më dendur.

Plane të detajuara mësimore, këshilla dhe rekomandime metodologjike, teste dhe punime laboratorike, test dhe detyrat e testimit, eksperimente demonstruese. Manuali përmban një grup të plotë planesh mësimore që korrespondojnë me tekstet e fizikës për klasën 11 nga G.Ya. Myakisheva, B.B. Bukhovtseva (M.: Prosveshchenie) dhe V.A. Kasyanova (M.: Bustard). Mund të përdoret plotësisht me të ndryshme komplete edukative, duke i ofruar mësuesit mundësinë për të ofruar mbulim të larmishëm të temave të kursit.

Një fushë magnetike.
Mësimi 1. Ndërveprimi i rrymave. Një fushë magnetike
Objektivat: t'u japim nxënësve një ide mbi fushën magnetike. Demonstrimi: demonstrimi i eksperimentit të Oerstedit, lëvizja e një përcjellësi me rrymë në një fushë magnetike; demonstrimi i vijave të fushës magnetike magnet i përhershëm, fushë magnetike e rrymës së vazhduar.

Gjatë orëve të mësimit
I. Momenti organizativ
II. Mësimi i materialit të ri
Historia e magnetit shkon prapa mbi dy mijë vjet e gjysmë. Në shekullin VI. para Krishtit. Shkencëtarët e lashtë kinezë zbuluan një mineral që mund të tërheqë objekte hekuri. Në kohët e lashta, ata u përpoqën të shpjegonin vetitë e një magneti duke i atribuar atij një "shpirt të gjallë". Tani e dimë: ka një fushë magnetike rreth çdo magneti.
Më 1820 G.-H. Oersted zbuloi se një fushë magnetike krijohet nga një rrymë elektrike.
(Eksperimenti i Oersted është demonstruar.)
Në 1820, Amperi propozoi se "vetitë magnetike të magneteve të përhershëm janë për shkak të numrit të rrymave rrethore që qarkullojnë brenda molekulave të këtyre trupave".

TABELA E PËRMBAJTJES
ZHVILLIMET E ORËS MËSIMORE PËR TIPËR MËSIMOR G.Y. MYAKISHEVA, B.B BUKHOVTSEVA 5
Bazat e elektrodinamikës
Kapitulli 1. Fusha magnetike 5
Kapitulli 2. Induksioni elektromagnetik 31
Lëkundjet dhe valët
Kapitulli 3. Dridhjet mekanike 59
Kapitulli 4. Lëkundjet elektromagnetike 75
Kapitulli 5. Prodhimi, transmetimi dhe përdorimi i energjisë elektrike 101
Kapitulli 6. Valët mekanike 115
Kapitulli 7. Valët elektromagnetike 130
Optika
Kapitulli 8. Valë të lehta 165
Kapitulli 9. Elementet e teorisë së relativitetit 254
Kapitulli 10. Rrezatimi dhe spektri 272
Fizika kuantike
Kapitulli 11. Kuantë të lehta 292
Kapitulli 12. Fizika atomike 324
Kapitulli 13. Fizika bërthama atomike 342
Kapitulli 14. Grimcat elementare 395
Rëndësia e fizikës për shpjegimin e botës dhe zhvillimin e forcave prodhuese të shoqërisë 404
ZHVILLIMET E ORËS MËSIMORE PËR TEKSTORIN E V.A KASYANOVA 411.

Shkarko falas e-libër në një format të përshtatshëm, shikoni dhe lexoni:
Shkarkoni librin Fizikë, klasa 11, Planet e mësimit për tekstet Myakisheva G.Ya., Kasyanova V.A., 2011 - fileskachat.com, shkarkim i shpejtë dhe pa pagesë.

Shkarkoni skedarin nr. 1 - pdf
Shkarkoni skedarin nr. 2 - djvu
Ju mund ta blini këtë libër më poshtë Cmimi me i mire me zbritje me shpërndarje në të gjithë Rusinë. Blini këtë libër


Shkarkoni librin Fizikë, klasa 11, Planet e mësimit për tekstet shkollore Myakisheva G.Ya., Kasyanova V.A., 2011. djvu - Yandex People Disk.

Agjencia Federale e Shtetit për Arsimin institucion arsimor arsimin e lartë profesional

Universiteti Shtetëror i Tulës

Departamenti i RADIO ELEKTRONIKËS

A.V. POLYNKIN Ph.D., Profesor i Asociuar

ELEKTRODINAMIKA DHE PRAPAGIMI I VALËVE RADIO

SHËNIME LIGJORE

Drejtimi i trajnimit: 210300 Radio inxhinieri Specialitetet: 210301 “Radiofizikë dhe elektronikë”, 210302, “Radio inxhinieri”

Forma e arsimit me kohë të plotë

Tula 2004

SHËNIM

Lënda e disiplinës është teoria e fushës elektromagnetike dhe aplikimet e saj radio-inxhinierike. Qëllimi i studimit të disiplinës është që studentët të fitojnë njohuritë, aftësitë dhe aftësitë e nevojshme për zotërimin e suksesshëm të disiplinat përkatëse, si dhe për të suksesshme aktivitete praktike mbi krijimin dhe funksionimin e pajisjeve dhe sistemeve të bazuara në përdorimin e fushave dhe valëve elektromagnetike.

Si rezultat i studimit të lëndës, studenti duhet

- të ketë një kuptim të veçorive dhe modeleve kryesore të fushës elektromagnetike, metodave të krijimit, transmetimit dhe përdorimit të saj;

- të njohë ekuacionet e Maxwell-it, metodat e zbatimit të tyre në llogaritjen e udhëzuesve më të thjeshtë, pajisjet rezonante dhe rrezatuese, fizike dhe modele matematikore këto pajisje, ndikimi i parametrave të materialit dhe dizajnit në parametrat elektrike të pajisjeve;

- njohin ligjet bazë të përhapjes dhe metodat e ngacmimit dhe rrezatimit valët elektromagnetike.

Studimi i elektrodinamikës dhe përhapjes së valëve të radios duhet të paraprihet duke zotëruar disiplinat dhe temat e mëposhtme:

- matematikë (diferenciale dhe llogaritja integrale, funksionet e një ndryshoreje komplekse, seritë Furier dhe integralet, algjebër vektoriale, gjeometri analitike kthesat dhe sipërfaqet, sistemet e koordinatave kurvilineare, transformimet lineare, analiza vektoriale, ekuacione diferenciale);

- fizika e përgjithshme (elektriciteti dhe magnetizmi, dridhjet dhe valët, optika)

- bazat e teorisë së qarkut.

Disiplina i përket seksionit të përgjithshëm profesional. Është bazë në studimin e antenave, pajisjeve mikrovalore dhe optike, metodave dhe pajisjeve për gjenerimin dhe marrjen e sinjaleve.

Skica përmban tridhjetë e pesë leksione.

1. Petrov B.M. Elektrodinamika dhe përhapja e valëve të radios: Libër mësuesi për universitetet. M.: E nxehtë Line-Telekom, 2003.

2. Kugushev A.M., Golubeva N.S., Mitrokhin V.N. Bazat e radio-elektronikës. Elektrodinamika dhe përhapja e valëve të radios. Libër mësuesi manual për universitetet. – M.: Shtëpia botuese. MSTU im. N.E. Bauman, 2001.

3. Nikolsky V.V., Nikolskaya T.I. Elektrodinamika dhe përhapja e valëve të radios. Libër mësuesi manual për universitetet - M.: Nauka. 1989.

4. Baskakov S. I., Kartashev V. G., Lobov G. D. et al. Mbledhja e problemeve për lëndën "Elektrodinamika dhe përhapja e valëve të radios". Libër mësuesi shtesa / Ed. S. I. Baskakova. - M.: Më e lartë. shkollë, 1981.

a) shtesë

1. Fedorov N.N. Bazat e elektrodinamikës. - M.: Më e lartë. shkollë, 1980.

2. Weinstein L.A. Valët elektromagnetike. M.: Radio dhe komunikim, 1988.

3. Goldshtein L.D., Zernov N.V. Fushat elektromagnetike dhe valët. – M.: Sov. radio, 1971.

Leksioni nr 1. Hyrje. Konceptet themelore matematikore

NË Teoria e elektrodinamikës bazohet në idenë e një fushe elektromagnetike (EM). Formalisht, fusha EM mund të flitet si një fushë forcash, d.m.th. Nëse një ngarkesë e vetme pikë pozitive vendoset në një hapësirë ​​ku ekziston një fushë EM, atëherë forcat do të veprojnë mbi të.

NË në kuptimin fizik, fusha EM duhet të konsiderohet si një nga format e ekzistencës së materies.

Edhe pse njerëzit kanë vëzhguar manifestimin e forcave EM në natyrë që nga kohërat e lashta, konceptet shkencore në këtë zonë janë zhvilluar afërsisht kohët e fundit.

NË Në formimin e teorisë së fushave EM, kontribute u dhanë nga shkencëtarë të tillë si Charles Coulomb, Michael Faraday, Heinrich Hertz, Alexander Stepanovich Popov, Pyotr Nikolaevich Lebedev (presioni i matur i dritës).

Maxwell ishte i destinuar të jepte një kontribut të jashtëzakonshëm në shkencë. NË fizika moderne Ekuacionet e Maxwell janë ligjet themelore të teorisë së elektromagnetizmit. Maxwell zotëron përfundim teorik për ekzistencën e valëve elektromagnetike së bashku me hipoteza për elektromagnetike

natyra filamentoze e dritës. Ky kontribut është rezultat i një analize Pikënisje të cilat ishin idetë fizike të Faradeit (parimi i veprimit me rreze të shkurtër - ndërveprimi i kryer përmes një mediumi, i cili është "kontejneri" i procesit elektromagnetik).

Baza më e gjerë eksperimentale për teorinë e elektromagnetizmit, e bazuar në ekuacionet e Maxwell-it, si dhe stimuluesin e saj zhvillimin e mëtejshëm u bë inxhinieri radio. Së bashku me inxhinierinë e radios, u shfaq koncepti i valëve të radios, d.m.th. valët elektromagnetike në sistemet radio.

E rëndësishme drejtimi shkencor ishte studimi i përhapjes së valëve të radios në kushtet natyrore- mbi Tokë dhe në hapësirë. Problemi i rrezatimit dhe pritjes energji elektromagnetike, bartur nga valët e radios, të udhëhequr

te teoria e antenave.

Elektrodinamika klasike (jo kuantike) kuptohet si teoria e sjelljes së fushës elektromagnetike që ndërvepron midis ngarkesave elektrike.

Konceptet themelore matematikore

Formalisht, fusha përcaktohet duke specifikuar në secilën pikë të pjesës së konsideruar të hapësirës disa shkallë ose sasia vektoriale(fushat skalare dhe vektoriale).

Një fushë skalare e karakterizuar nga funksioni ψ (x,y,z) mund të vizualizohet duke përdorur një familje sipërfaqesh të nivelit

ψ (x,y,z) = Сi

ku C i është një konstante

Le të prezantojmë vektorin grad ψ, të quajtur gradient, i cili drejtohet drejt rritjes maksimale në ψ dhe e barabartë me shpejtësinë ndryshimeψ in në këtë drejtim. Është e qartë se

grad ψ = ν 0 ∂ ​​∂ν ψ,

ku ν është një vijë ortogonale me sipërfaqen e nivelit, dhe ν 0 është njësia e njësisë tangjente me të.

Oriz. 1. Drejt përcaktimit të gradientit të një funksioni

Projeksioni i vektorit grad ψ në një drejtim të caktuar është l 0 gradψ = l 0 ν 0 ∂ ​​∂ν ψ = cosα ∂ψ ∂ν = gradl ψ = ∂ψ ∂ l .

Duke përdorur këtë formulë për të përcaktuar projeksionin e gradientit ψ në Sistemi kartezian koordinatat, marrim

grad ψ = ψ =x 0 ∂ ∂ ψ x +y 0 ∂ ∂ ψ y +z 0 ∂ ∂ ψ z .

Shohim që fusha skalare ψ gjeneron fushën vektoriale F =ψ. Një fushë e tillë vektoriale quhet potencial, dhe funksioni skalar ψ quhet

potencial.

Sipërfaqet e nivelit në të cilat ψ = konst janë sipërfaqe ekuipotenciale.

Për të shfaqur vizualisht fushat vektoriale, zakonisht ndërtohen të ashtuquajturat fotografi. vektoriale ose linja elektrike. Këto janë vija, tangjentet e të cilave në secilën pikë tregojnë drejtimin e vektorit. Dendësia e vijave të fushës mund të korrespondojë me intensitetin e fushës. Në këtë rast, numri i vijave vektoriale që kalojnë nëpër zonën ortogonale duhet të jetë proporcional me vlere absolute vektor, pothuajse konstant brenda sitit.

Diferenciali i gjatësisë së vektorit përgjatë ndonjë linje l është një vektor i drejtuar tangjencialisht me vlerën e tyre absolute, i barabartë me diferencialin skalar dl.

Oriz. 2. Drejt përcaktimit të diferencialit vektorial të gjatësisë

Në koordinatat karteziane

dl = τ 0 dl= x 0 dx+ y 0 dy+ z 0 dz .

Le të jepet një fushë vektoriale ν (x,y,z), e cila duhet të përshkruhet duke përdorur linja vektoriale.

ν =x 0 νx +y 0 νy +z 0 νz .

Le të përpiqemi të plotësojmë kushtin e proporcionalitetit dl = k ν ,

ku k është çdo konstante.

Duke barazuar përbërësit e vektorëve ν dhe dl, marrim

Oriz. 3. Shembuj të fotografive të vijave të fushës

Le të shohim disa lloje karakteristike modelet e linjave në terren që mund të hasen gjatë hulumtimit fushë vektoriale F në rajonin V me sipërfaqen kufitare S.

Rajoni V mund të përmbajë një pikë nga e cila vijat e fushës ndryshojnë (burimi) ose në të cilën të gjitha linjat e fushës konvergjojnë (kullojnë). Linjat e fushës gjithashtu mund të kalojnë nëpër zonë ose të mos kalojnë fare sipërfaqen.

Rrjedha e një vektori F nëpër një sipërfaqe S (jo domosdoshmërisht të mbyllur) është integrali:

Ф = ∫ F ds,

ku diferenciali vektorial ds është prodhimi i diferencialit skalar të sipërfaqes ds dhe vektorit njësi të normales ν 0, pra ds = ν 0 ds. Prandaj, F ds = F ν ds .

Nëse sipërfaqja është e mbyllur, atëherë ν 0 është njësia njësi e normales së jashtme. Për një sipërfaqe të hapur, ν 0 zgjidhet në mënyrë arbitrare.

Fluksi i vektorit F është pozitiv nëse vijat e fushës shkojnë jashtë nga sipërfaqja S dhe negativ nëse shkojnë nga brenda.

Divergjenca (si dhe shpërndarja, divergjenca) e vektorit F mbi-

është një vlerë e përcaktuar nga relacioni kufizues i mëposhtëm:

Nëse në një pikë div F > 0, atëherë kjo pikë është burimi i vijave të fushës, nëse divF< 0, то такая точка является стоком. Если divF = 0, то в рассматриваемой точке силовые линии не начинаются и не заканчиваются.

Në koordinatat karteziane:

div F =∂ ∂ F x x +∂ ∂ F y y +∂ ∂ F z z =F .

Rotori (si dhe rrotullimi, vorbulla) e një vektori është një sasi vektoriale e shënuar me rotF.

Sipas përkufizimit, projeksioni i kalbjes F në një drejtim ν (në një pikë, lagja e së cilës është zona ∆ S), është

	kalb F = lim			F dl.
		∆ S∫ L
	∆S →0

Këtu L është kontura kufitare ∆ S, që përbën një sistem të djathtë me ν (nëse shihet përgjatë ν 0, atëherë drejtim pozitiv anashkalimi i qarkut L

- në drejtim të akrepave të orës)

Oriz. 4. Drejt përcaktimit të rotorit të një vektori

Integrali që shfaqet në formulë quhet qarkullimi i vektorit F përgjatë një konture të mbyllur L.

Në sistemin e koordinatave karteziane:

x 0y 0z 0

kalb F = ∂ ∂x ∂ ∂y ∂ ∂z = ×F .

F xF yF z

Kështu, rotori është një veprim diferencial vektorial në komponentët e vektorit F, duke çuar në marrjen e një sasie të re të kalbjes vektoriale.

Për çdo fushë potenciale F =ψ kemi × F = × (ψ ) ≡ 0.

ato. gjithmonë rotgrad(ψ ) = 0. Prandaj fusha potenciale i quajtur edhe i qetë

gjëmuar.

Fushat për të cilat thirren div F = 0 solenoidale. Meqenëse gjithmonë(×V) ≡ 0, atëherë fushat solenoidaleF = rotV.

Nëse në një rajon të caktuar fusha nuk është solenoidale, dhe në secilën pikë F ≠ 0, atëherë të gjitha pikat në rajon janë burime ose fundosje.

Fushat potenciale F (për të cilat × F = 0) mund të jenë njëkohësisht solenoidale F = 0, atëherë ato quhen harmonike.

Identitetet e mëposhtme analiza vektoriale kanë kuptimin e rregullave për diferencimin e produkteve të funksioneve.

(ϕψ) = ϕ ψ +ψ ϕ;

(ψF ) = ψF +F ψ;

(F×V) = V×F− F×V;

×(ψF ) = ψ ×F +(ψ×F ) .

Formulat e mëposhtme përdoren shpesh në teorinë EM:

f (ξ ) = f ′ (ξ ) ξ (diferencimi i një funksioni kompleks)× × F = (F ) − 2 F (rotori nga rotori)

Në koordinatat karteziane:

2 F = F = x 0 ∆ F x + y 0 ∆ F y + z 0 ∆ F z është operatori Laplace. Më të rëndësishmet për teorinë e fushave EM janë këto:

Marrëdhëniet grale të analizës vektoriale:

Teorema e Gauss-Ostrogradsky

∫ FdV = ∫ F ds;

Teorema e Stokes

∫ (× F) ds= ∫ F dl.

Leksioni nr 2. Objektet bazë të elektrodinamikës

Ngarkesat, rrymat dhe vektorët e fushës

Teoria klasike e elektromagnetizmit është makroskopike. Kjo do të thotë se në proceset në shqyrtim veprimi i madh

– “praktikisht e pafundme” – sasi të grimcave elementare. Struktura e materies zakonisht injorohet. Mediumi duket të jetë i vazhdueshëm dhe ngarkesat dhe rrymat shfaqen të shpërndara në vëllim (ndonjëherë në sipërfaqe).

Nën dendësia e ngarkesësρ kuptohet si sasi

	ρ = lim	∆q
		∆V
	∆V →0

ku ∆ q është ngarkesa që gjendet në vëllimin elementar ∆ V. Meqenëse ngarkesa është diskrete (më e vogla në vlere absolute ngarkesë negative ≈ 1,602 10 − 19 Kë ), atëherë kalimi në kufirin e përfshirë në (1) duhet të ulet

nëna si e kushtëzuar. Sado që të zvogëlohet vëllimi ∆ V, ai përsëri duhet të përmbajë mjaftueshëm numër i madh grimcat elementare. Por kur kalojmë në një medium të idealizuar të ngarkuar të vazhdueshëm nga (1), mund të konkludojmë se

se ρ = dq dV.

Dendësia e rrymës së përcjelljes j është një vektor

	j = limi		∆I
		0∆S
	∆S →0

ku ∆ S është një zonë elementare e orientuar pingul me lëvizjen e ngarkesave, аi 0 është njësia e normales që tregon drejtimin e lëvizjes; ∆ I është rryma që kalon nëpër ∆ S

Në fizikën moderne mbetet e palëkundur ligji për ruajtjen e tarifave: Ngarkesa as nuk shkatërrohet dhe as nuk krijohet nga asgjëja. Nëse vëllimi V i kufizuar nga sipërfaqja S përmban një ngarkesë q që nuk mbetet konstante (d.m.th. zvogëlohet ose rritet), atëherë kjo mund të shpjegohet me faktin se transportuesit e ngarkesës kalojnë kufirin. Me fjalë të tjera, një rrymë kalon nëpër sipërfaqen S, dhe madhësia e saj duhet të lidhet me ngarkesën si më poshtë:

I = − dq dt

(rryma që del përmes S konsiderohet pozitive, dhe rryma që hyn konsiderohet negative).

Nga (3) gjithashtu rezulton formulimi diferencial i ruajtjes së ngarkesës:

I =∫ j dν =∫ j dV = −∫ ∂ S dV →j = −
		V ∂t	∂t

sepse barazia duhet të jetë e vlefshme për një vëllim arbitrar. Fusha elektromagnetike përshkruhet duke përdorur vektorët e mëposhtëm

funksionet e koordinatave dhe kohës

E =E (r,t) - forca e fushës elektrike;H =H (r,t) - forca e fushës magnetike;D =D (r,t) - induksioni elektrik;

B =B (r,t) - induksion magnetik;

Në një fushë elektromagnetike, forcat veprojnë mbi ngarkesat dhe rrymat. Një ngarkesë pikë, e cila zakonisht konsiderohet si një trup "provë" për zbulimin dhe matjen e një fushe, vepron mbi të nga forca:

F = q (E+ [v, B]) ,

ku q është madhësia e kësaj ngarkese, аv është shpejtësia e lëvizjes së saj. Një ngarkesë pikësh kuptohet si një trup i ngarkuar që konsiderohet të jetë mjaft i vogël në kushte eksperimentale.

Në rastin e një ngarkese të palëvizshme (v = 0), forca varet vetëm nga forca e fushës elektrike:

F ′ =q E .

Kjo barazi konsiderohet si përkufizimi i E. Përveç kësaj, një forcë vepron në një ngarkesë pikë lëvizëse:

F ′′ =q (v ×B) ,

thirrur Forca e Lorencit. Shfaqja e kësaj force shoqërohet me përcaktimin e vektorit të induksionit magnetik B.

Vektorët D dhe H në vakum janë të lidhur me E dhe B nga relacionet e mëposhtme:

ku ε 0 dhe µ 0 janë konstante që varen vetëm nga zgjedhja e njësive matëse; i pari quhet konstante elektrike, dhe e dyta është magnetike.

Në sistemin SI, njësitë matëse të sasive fizike të konsideruara janë si më poshtë:

Ngarkesa q [C] (Coulomb);

Dendësia e ngarkesës ρ [C/m3] (Kulomb për metër kub); Forca e fushës elektrike E [V/m] (Volt për metër); Forca e fushës magnetikeN [A/m] (Amper për metër); Induksioni elektrik D [C/m2] (Coulomb per metër katror); Induksioni magnetik V [T] (Tesla);

Konstanta elektrike ε 0 [F/m] (Farad për metër);

Konstanta magnetike µ 0 [G/m] (Henri për metër).

mësimi i fizikës në klasën e 11-të me temën:

“Përsëritja dhe përgjithësimi i njohurive në rubrikën “Elektrodinamika”

Lloji i mësimit: mësimi i përsëritjes dhe përditësimit të njohurive, zbatimi gjithëpërfshirës i njohurive të studentëve në temën "Elektrodinamika" (përgatitja për punë testuese).

Metodologjia e mësimit: metodë ndërveprimi në grup, të nxënit zhvillimor, të nxënit në bashkëpunim.

Objektivat e mësimit:

Edukative:

1. Sistematizimi dhe përgjithësimi i njohurive të studentëve në rubrikën “Elektrodinamika”.

2. Thellimi i njohurive rreth dukuritë elektromagnetike.

3. Përmirësimi, zgjerimi i njohurive të studentëve, zbulimi orientimi praktik dukuritë e studiuara;

4. Zhvillimi i aftësive për zgjidhjen e problemeve në temën “Elektrodinamika”.

Edukative:

1. Zhvilloni ndjenjat e mirëkuptimit dhe ndihmës së ndërsjellë në procesin e zgjidhjes së përbashkët të problemeve, duke zhvilluar aftësinë e punës në grup dhe në çift.

2. Zhvilloni motivimin për të studiuar fizikën duke përdorur një sërë teknikash aktiviteti.

Edukative:

1. Zhvilloni aftësinë për të përdorur teknikat e krahasimit dhe përgjithësimit.

2. Përmirësimi i aftësive të punës së pavarur dhe në grup.

3. Vazhdoni të zhvilloni aftësinë për të analizuar kushtet e problemit.

4. Zhvilloni aftësinë për të formuluar dhe zgjidhur saktë problemet.
5. Vazhdoni të zhvilloni fjalimin monolog duke përdorur termat fizikë.

Nxënësit duhet të dinë:

konceptet:

Rryma elektrike, forca e rrymës, voltazhi i burimit aktual, rezistenca e përcjellësve dhe vlerat nga të cilat varet, fuqia aktuale, induksioni magnetik, fluksi magnetik;

Fushat elektrike dhe magnetike, kushtet për shfaqjen e tyre, induksioni elektromagnetik;

ligjet, rregullat:

Rregullat për gjilpërën, dorën e djathtë dhe të majtë

njësitë e sasive fizike:

Rryma, tensioni, rezistenca, fuqia aktuale, induksioni magnetik, fluksi magnetik

formulat:

Për të llogaritur forcën aktuale, forcën e Amperit, forcën e Lorencit, induksionin magnetik, fluksin magnetik

Nxënësit duhet të jenë në gjendje të:

përdorni ligjet dhe rregulloret:

Ligji i Ohmit për një seksion të qarkut dhe për zinxhir i plotë,

Lidhja serike dhe paralele e përcjellësve,

Rregullat e gjilpërës, dora e djathtë dhe e majtë,

Ligji induksioni elektromagnetik.

përdorni formulat:

Për të llogaritur forcën aktuale, forcën e Amperit, forcën e Lorencit, induksionin magnetik, fluksin magnetik.

Pajisjet dhe materialet:

Kompjuter, projektor, prezantim “Përsëritja dhe përgjithësimi i njohurive në rubrikën “Elektrodinamika”, teksti dhe koleksioni i fizikës klasa 11, kartat nr.1-3.

Plani i mësimit:

1. Momenti organizativ

2. Përditësimi i njohurive.

Përsëritja e përkufizimeve të mbuluara më parë të fushës elektrike, fushës magnetike, kushtet për shfaqjen e tyre, vetitë (Fink-Wright-Round Robin)

3. Punë në grup (AR-Guide)

4. Punë individuale (punë me teste)

5. Punë në grup (Kuiz-Kuiz-Tregti)

5. Konsolidimi. Zgjidhja e problemeve

7. Përmbledhja e mësimit. Reflektimi

GJATË KLASËVE

Hapat e mësimit

Kohëzgjatja

Koha e organizimit

Detyrë : duke krijuar një të favorshme humor psikologjik

Ç'kemi djema!

Do të doja ta nisja mësimin tonë sot me fjalët e Adam Mickiewicz:

Si do të mbijetonte planeti ynë?!

Si do të jetonin njerëzit me të?!

Pa nxehtësi, magnet, dritë

Dhe rrezet elektrike?

Siç e keni marrë me mend, nuk i kam zgjedhur rastësisht këto fjalë. Sot kemi një mësim mbi energjinë elektrike dhe magnetizmin - një mësim në përgjithësimin dhe sistemimin e njohurive në seksionin "Elektrodinamika"

2-3 minuta

Objektivat e mësimit

zgjerojnë, sistemojnë dhe konsolidojnë njohuritë në rubrikën “Elektrodinamika”.

mësoni si të zbatoni njohuritë e marra në klasë gjatë zgjidhjes së problemeve

zhvillojnë aftësi të vetëkontrollit, interes për këtë temë

zhvillojnë ndjenjat e mirëkuptimit dhe ndihmës së ndërsjellë në procesin e zgjidhjes së përbashkët të problemeve, zhvillimin e aftësive të punës në grup dhe në çift

Përditëso njohuri të sfondit

Detyrë : përsëritni dhe thelloni njohuritë mbi temën e dhënë zhvillojnë kultura e të folurit, aftësia për të përmbledhur materialin, të nxjerrë në pah gjënë kryesore; sille lart cilësitë morale personalitete të lidhura me marrëdhëniet në ekipin e klasës.

Djema, ka një gjë të tillëhipoteza: nëse ka një përcjellës metalik, atëherë grimcat e ngarkuara lëvizin dhe krijojnë një fushë elektrike rreth vetes.

Ju lutemi mendoni me kujdes dhe jepni shpjegim i shkurtër këtë hipotezë.

(nxënësit kanë kartonin nr. 1 përpara. Detyra nr. 1)

Të gjithë duhet të mendojnë për këtë, të formulojnë përgjigjen e tyre dhe ta shkruajnë atë në fletoret e tyre. Pas kësaj, partnerët e shpatullave (partneri i parë A, pastaj partneri B) ndajnë me njëri-tjetrin supozimet e tyre mbi këtë hipotezë).

Bravo djema! Tani le t'i ndajmë supozimet tona me shokët e tjerë.

(Shembull i anketës së studentëve)

Ju bëtë një punë të mirë me këtë detyrë, bravo!

Tani le të kujtojmë kryesoren konceptet fizike në temën tonë sot.

Të gjithë e dini se rryma elektrike ndodh vetëm në metale. Le të kujtojmëçfarë quhet metal?

(pyetja i drejtohet të gjithë klasës, një studim mostër i studentëve)

Përkufizimi më i famshëm i hershëm i metalit u dha në mesi i shekullit të 18-të shekulliM.V. Lomonosov:

“Metali është një trup i lehtë që mund të farkëtohet. Ekzistojnë vetëm gjashtë trupa të tillë: ari, argjendi, bakri, kallaji, hekuri dhe plumbi.

Dy shekuj e gjysmë më vonë, shumëçka është bërë e njohur për metalet. Metalet përfshijnë më shumë se 75% të të gjithë elementëve në tabelën e D.I. Mendeleev, dhe është absolutisht e mundur të zgjidhni përcaktim i saktë për metalet kjo është një detyrë pothuajse e pashpresë.

METALET janë substanca me përçueshmëri të lartë elektrike dhe termike, lakueshmëri, duktilitet dhe shkëlqim metalik.

Modeli i një metali është një rrjetë kristali, në nyjet e së cilës grimcat kryejnë kaotike lëvizje osciluese:

Jonet pozitive ndodhen në nyjet e rrjetës kristalore,

elektronet e lira lëvizin në hapësirën ndërmjet tyre,

Vlera absolute e ngarkesës negative të të gjithë elektroneve të lira është e barabartë me ngarkesë pozitive të gjithë jonet e rrjetës

Elektronet nuk ndërveprojnë me njëri-tjetrin, por me jonet rrjetë kristali. Me çdo përplasje, elektroni transferon energjinë e tij kinetike.

Bravo, le të përmbledhim, çfarë është metali, si karakterizohet?

konkluzioni:

Në kushte normale, metali është elektrikisht neutral.

Elektronet e lira lëvizin rastësisht në të.

Nëse krijoni një fushë elektrike në një metal, atëherë elektronet e lira do të fillojnë të lëvizin në drejtim (në mënyrë të rregullt), d.m.th., do të lindë një rrymë elektrike.

Lëvizja e rastësishme e elektroneve ruhet.

Rryma elektrike në metale është lëvizja e urdhëruar e elektroneve të lira

5 minuta

Detyra: të zhvillojë kulturën e të folurit, aftësinë për të përmbledhur materialin, të nxjerrë në pah gjënë kryesore; për të kultivuar cilësi morale të individit që lidhen me marrëdhëniet në ekipin e klasës, të zhvillojë aftësinë për të përdorur teknikat e krahasimit, përgjithësimit, të ndihmojë studentët, nëse është e nevojshme, të rishqyrtojnë mendimin e tyre

Tani do të bëjmë një punë të vogël së bashku.

Në rrëshqitje dhe para jush (kartela nr. 1, detyra nr. 2) ka pohime në të cilat mungojnë disa fjalë. Ju duhet të zëvendësoni fjalët që mungojnë me ato të sakta. Më pas do të shikojmë materialin video, pas së cilës do t'ju duhet t'u përgjigjeni përsëri të njëjtave pyetje.

(kartat nr. 2 janë para nxënësve, nxënësit shkruajnë fjalët që mungojnë, më pas shikojnë videon “Vijat e fushës magnetike”, më pas nxënësit u përgjigjen sërish pyetjeve)

Ploteso fjalet qe mungojne

1. Fusha magnetike krijohet nga ___________

2 . .

3.Çfarë përfaqësojnë? vijat magnetike përcjellës me rrymë _

4. Çfarë duhet bërë për të ndryshuar drejtimin e vijës magnetike të një përcjellësi që mbart rrymë

_______________________________________ .

5. Kur rryma në përcjellës zvogëlohet, fusha magnetike ______________.

Bravo djema, keni bërë një punë të shkëlqyer! Tani krahasoni kolonat "PARA" dhe "PAS". Ndani me fqinjin tuaj të shpatullave - në cilat përgjigje ndryshoni?

(pas një diskutimi të shkurtër, mostra e anketës së studentëve)

A kanë ndryshuar mendimet tuaja? Pse?

Cila nga këto deklarata ju ka shkaktuar vështirësi?

Tani, le të kontrollojmë nëse i keni plotësuar saktë fjalët që mungojnë.

(mësuesi shfaq fjalët që mungojnë në rrëshqitje)

Kontrolloni përgjigjet tuaja. Kush ka ndonjë vështirësi?

(përgjigjet, komentet e studentëve)

4 minuta

Vetëkontroll

Tani do të kryejmë punë verifikimi me ju.

Do t'ju paraqiten pyetje me zgjedhje të shumëfishta.

Duhet t'u përgjigjeni brenda 2-3 minutash dhe t'i shkruani në fletore. Pastaj të gjithë së bashku do t'i kontrollojmë përgjigjet dhe secili do të jetë në gjendje të vlerësojë veten.

(Përpara nxënësve janë kartat nr. 2 me detyra. Pas përfundimit të testit, në sllajd shfaqen përgjigjet dhe kriteret e vlerësimit të përgjigjeve. Nxënësit i japin vetes notat.)

Në detyrat 7 dhe 9 u dhanë pyetje në lidhje me linjat e fushës magnetike. Le të kujtojmë se cilat janë këto rreshta?

Linjat tangjentet e të cilave drejtohen në të njëjtën mënyrë si vektori i induksionit magnetik në një pikë të caktuar të fushës.

Gjithmonë i mbyllur; nuk kanë as fillim e as fund, sepse ngarkesat magnetike nuk ekziston

5 minuta

Le të kujtojmë disa rregullat kryesore dhe formula që karakterizojnë fushat elektrike dhe magnetike.

Cili është rregulli i gimletit?

Çfarë është induksioni magnetik? Si është caktuar?

Çfarë është fuqia e Amperit? Si për të llogaritur atë?

Forca që vepron në një përcjellës me rrymë në një fushë magnetike quhetForca e amperit

Ku α – këndi ndërmjet vektorit të fushës magnetike dhe drejtimit të rrymës në përcjellës.

I - forca aktuale në përcjellës

B - madhësia e vektorit të induksionit të fushës magnetike

l- gjatësia e përcjellësit të vendosur në fushën magnetike

Si do të ndryshojë forca e Amperit që vepron në një përcjellës me rrymë kur induksioni i fushës magnetike zvogëlohet me 3 herë?

a) do të ulet me 3 herë;

b) do të ulet me 9 herë;

c) do të rritet 3 herë;

d) do të rritet 4 herë

Cili është rregulli i dorës së majtë?

Nëse dora e majtë pozicionuar në mënyrë që linjat e fushës magnetike të hyjnë në pëllëmbë, dhe katër gishtat e zgjatur drejtohen përgjatë rrymës, pastaj tërhiqen në 90˚ gishtin e madh tregon drejtimin e veprimit të forcës së Amperit.

Madhësia e forcës së Amperit varet nga:

a) në fuqinë aktuale në përcjellës

b) në distancën ndërmjet përcjellësit dhe burimit të fushës magnetike) në materialin nga i cili është bërë përcjellësi

d) nga momenti i ndërveprimit

5. Cili është thelbi i eksperimentit të Faradeit?

Kur një magnet lëviz në lidhje me një spirale, ndodh një rrymë e induktuar

Cfare ndodhi fluksi magnetik ? Si për të llogaritur atë?

Cili është fenomeni i induksionit të EM?

dukuria e shfaqjes së emf të induktuar dhe rryma e induktuar në një përcjellës të mbyllur kur ndryshon fluksi magnetik që kalon nëpër qark

7 minuta

Detyrë : zhvilloni kulturën e të folurit, kultivoni cilësi morale personale që lidhen me marrëdhëniet në ekipin e klasës

bravo djema.

Tani ju keni detyrën tjetër. Le të bëjmë letra. Mendoni dhe shkruani 1 pyetje mbi temën në copa letre"Elektrodinamika"

Nxënësit duhet të shkruajnë pyetjet në copa të vogla letre brenda 40 sekondave, me përgjigjet e tyre në dele, por në mënyrë që askush të mos i shohë ato. Pas kësaj, studentët ngrihen dhe ngrenë dorën, duke gjetur kështu një partner. Ata me radhë i bëjnë pyetje njëri-tjetrit. Pastaj, duke ngritur dorën lart, ata gjejnë një palë tjetër (dhe kështu me radhë 3 herë)

(në fund të gjithë ulen)

5 minuta

Detyra: të zhvillojë aftësinë për të analizuar kushtet e një problemi, të zhvillojë aftësinë për të formuluar dhe zgjidhur saktë problemet, të vazhdojë të zhvillojë fjalimin monolog duke përdorur terma fizikë.

Zgjidhja e problemeve cilësore dhe sasiore

(vendim vendor, punë individuale)

2. Një përcjellës i drejtë 20 cm i gjatë ndodhet në një kënd prej 90 ndaj vektorit të induksionit të fushës magnetike. Cila është forca e Amperit që vepron në një përcjellës nëse rryma në të është 100 mA dhe induksioni i fushës magnetike është 0,5 T?

?

14 minuta

Diskutim i detyrave të shtëpisë.

Duke përmbledhur. Detyre shtepie:

Përgatituni për testin përfundimtar - përsëritni seksionin "Elektrodinamika" (faqet 88-90 të teksteve shkollore)

1 minutë

Reflektimi

Çfarë ju interesoi më shumë në mësim?

Si e mësuat materialin që trajtuat?

Cilat ishin vështirësitë? A keni arritur t'i kapërceni ato?

A ju ndihmoi mësimi i sotëm ta kuptoni më mirë temën?

A do të jenë të dobishme për ju njohuritë që keni marrë në mësimin e sotëm?

1 minutë

EMRI I PLOTË __________________________

KARTELA Nr. 1

Jepni një shpjegim të shkurtër të kësaj hipoteze:

HIPOTEZA: e Nëse ka një përcjellës metalik, atëherë grimcat e ngarkuara lëvizin dhe krijojnë një fushë elektrike rreth vetes

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Detyrë

Ploteso fjalet qe mungojne

1

2. Linjat magnetike largohen nga poli ___________ i magnetit dhe hyjnë në ___________

_______________________________________

5. Kur rryma në përcjellës zvogëlohet, fusha magnetike _________

Ploteso fjalet qe mungojne

1 . Fusha magnetike krijohet nga ___________

2. Linjat magnetike largohen nga poli ___________ i magnetit dhe hyjnë në ___________

3. Çfarë përfaqësojnë linjat magnetike të një përcjellësi me rrymë _________________________________________________

4. Çfarë duhet bërë për të ndryshuar drejtimin e vijës magnetike të një përcjellësi që mbart rrymë

_______________________________________

5. Kur rryma në përcjellës zvogëlohet, fusha magnetike ______________

Pse ndryshuan përgjigjet tuaja në rubrikën "PAS" pas shikimit të videos?

KARTELA Nr. 2

Test

1. Cilat pole magnetike tregohen në foto?

A. 1 - veriore, 2 - jugore.

B. 1 - jugore, 2 - jugore.

V. 1 - jugore, 2 - veriore.

G. 1 - veriore, 2 - veriore

2. Një magnet çeliku u thye në tre pjesë.A do të kenë vetitë magnetike përfundon A dhe B?

A. Nuk do ta bëjnë.

B. Fundi A ka një pol magnetik verior, B ka një pol magnetik jugor

B. Fundi B ka një pol magnetik verior, A ka një pol magnetik jugor

3. Me të njëjtin emër polet magnetike sjell gozhdë çeliku. Si do të pozicionohen ata nëse i lini të shkojnë?

A. Ata do të varen

B. Kokat do të prekin njëra-tjetrën

B. Kokat do të largohen nga njëra-tjetra.

4. Në bazë të figurës përcaktoni drejtimin e vijave të fushës magnetike

A. Në drejtim të akrepave të orës

B. Në drejtim të kundërt të akrepave të orës

8. Një shufër metalike u lidh me burimin aktual duke përdorur tela. Cilat fusha formohen rreth shufrës kur lind një rrymë në të?

B. vetëm fushë magnetike

B. magnetike dhe fushe elektrike

9. Cila nga figurat përshkruan saktë pozicionin e gjilpërës magnetike në MF të një magneti të përhershëm?

10. Nga cilat pjesë përbëhet? qark elektrik tregohet ne foto?

A. Element, çelës, llambë, tela.

B. Bateri elementësh, llambë, çelës, tela.

B. Bateri elementësh, zile, çelës, tela.

KARTELA Nr. 3

Detyrat cilësore dhe sasiore

1. Përcaktoni rezistencën e një përcjellësi 40 m të gjatë të vendosur në një fushë magnetike, nëse shpejtësia e lëvizjes është 10 m/s, induksioni i fushës është 0,01 T, forca e rrymës është 1A.

A. 400 Ohm B. 0.04 Ohm C. 0.4 Ohm D. 4 Ohm E. 40 Ohm

2. Një përcjellës i drejtë 20 cm i gjatë ndodhet në një kënd prej 900 me vektorin e induksionit të fushës magnetike. Cila është forca e Amperit që vepron në një përcjellës nëse rryma në të është 100 mA dhe induksioni i fushës magnetike është 0,5 T?

A. 5mN B. 0.2N C. 100N D. 0.01N D. 2N

3. Sa është emf i induktuar i ngacmuar në një përcjellës të vendosur në një fushë magnetike me induksion 100 mT, nëse zhduket plotësisht për 0,1 s? Sipërfaqja e kufizuar nga kontura është 1 m2.

A. 100 V B. 10 V C. 1 V D. 0.1 V E. 0.01 V

4. A mund të përdoret një gjatësi e gjatë e kordonit zgjatues të përdredhur nën ngarkesë të rëndë?

A. Ndonjëherë B. Jo C. Po D Jo për shumë kohë

5. Rryma elektrike ngroh telat e linjës elektrike. Në shumë gjatësi të gjatë linjat, transmetimi i energjisë mund të bëhet ekonomikisht i paqëndrueshëm. Është shumë e vështirë për të reduktuar rezistencën e linjës.

Si mund të arrini furnizimin më ekonomik me energji?

6. Kur thonë se tensioni është në qytet rrjeti elektrikështë 220 V, atëherë nuk po flasim për vlerën e tensionit të menjëhershëm dhe jo vlerën e amplitudës së tij, por për të ashtuquajturën vlerë efektive.

Çfarë do të thotë tension efektiv? ?

7. Si të shmangni veprimin rryme elektrike nëse prekni aksidentalisht një pajisje elektrike që është me energji?

MËSIMI 1/1

Subjekti. Ndërveprimet elektrike

Qëllimi i mësimit: njohja e studentëve me ndërveprimet elektrike; Shpjegojuni atyre kuptimin fizik të ligjit të ruajtjes së ngarkesës dhe ligjit të Kulombit.

Lloji i mësimit: mësim mbi mësimin e materialit të ri.

PLANI MËSIMOR

MËSIMI I MATERIALIT TË RI

Hapat e parë drejt zbërthimit të natyrës së energjisë elektrike u bënë gjatë studimit të shkarkimeve elektrike që lindin midis trupave të ngarkuar ndryshe. Shkarkime të tilla i ngjajnë rrufesë së vogël.

Për të kuptuar pamjen e të gjitha këtyre shkëndijave, le t'i hedhim një sy një prej tyre dukuritë elektrike. Merrni një krehër plastik ose stilolaps dhe kaloni disa herë nëpër flokë të thatë ose një pulovër leshi. Sado e çuditshme të duket, por pas kësaj veprim i thjeshtë plastika do të fitojë një pronë të re: do të fillojë të tërheqë copa të vogla letre, objekte të tjera të lehta dhe madje edhe rrjedha të holla uji.

Nga eksperimentet dhe vëzhgimet e kryera mund të konkludojmë:

Ø dukuritë në të cilat trupat fitojnë aftësinë për të tërhequr trupa të tjerë quhen elektrifikim.

Në shekullin e 17-të, shkencëtari gjerman Otto von Guericke zbuloi se ndërveprimi elektrik mund të jetë jo vetëm tërheqës, por edhe i neveritshëm. NË fillimi i XVIII frëngjisht shekulli shkencëtari Charles Du Fay shpjegoi tërheqjen dhe zmbrapsjen e trupave të elektrizuar me ekzistencën e dy llojeve të ngarkesave elektrike:

Ø nëse trupat kanë ngarkesa elektrike të të njëjtit lloj, ato zmbrapsen dhe nëse tipe te ndryshme, atëherë ata tërheqin.

Trupat që kanë aftësinë për të bashkëvepruar në mënyrë elektrike quhen të elektrizuar. Nëse një trup është i elektrizuar, thuhet se ka një ngarkesë elektrike.

Ø Ngarkesa elektrike është një sasi fizike që karakterizon intensitetin e ndërveprimeve elektromagnetike të trupave ose grimcave.

Akuzat lloje të ndryshme quhen pozitive dhe negative. Ngarkesa elektrike e elektrizuar shufër qelqi e fërkuar në mëndafsh quhej pozitive dhe ngarkesa e një shkopi ebonit të fërkuar në lesh quhej negative.

Trupat që nuk kanë ngarkesë elektrike quhen të ngarkuar ose elektrikisht neutral. Por ndonjëherë trupa të tillë kanë aftësi edhe për ndërveprime elektrike.

Gjatë elektrifikimit, një trup që ka humbur disa nga elektronet e tij ngarkohet pozitivisht dhe një trup që ka marrë elektrone shtesë ngarkohet negativisht. Numri i përgjithshëm i elektroneve në këto trupa mbetet i pandryshuar.

Gjatë elektrifikimit të trupave, përmbushet një ligj shumë i rëndësishëm - ligji i ruajtjes së ngarkesës:

Ø në një sistem trupash të izoluar elektrikisht, shuma algjebrike e ngarkesave të të gjithë trupave mbetet e pandryshuar.

Ky ligj nuk thotë se ngarkesat totale të të gjitha grimcave të ngarkuara pozitivisht dhe të gjitha grimcat e ngarkuara negativisht duhet të ruhen secila veçmas. Gjatë jonizimit të një atomi, në sistem formohen dy grimca: një jon i ngarkuar pozitivisht dhe një elektron i ngarkuar negativisht. Gjithsej pozitive dhe ngarkesa negative Në të njëjtën kohë, ato rriten, por ngarkesa totale elektrike mbetet e pandryshuar. Është e lehtë të shihet se ka gjithmonë një ndryshim midis numri total të gjitha ngarkesat pozitive dhe negative.

Ligji i ruajtjes së ngarkesës elektrike është gjithashtu i vërtetë kur grimcat e ngarkuara pësojnë transformime. Kështu, gjatë një përplasjeje të dy grimcave neutrale (pa ngarkesë elektrike), mund të lindin grimca të ngarkuara, por shuma algjebrike e ngarkesave të grimcave të krijuara është e barabartë me zero: së bashku me grimcat e ngarkuara pozitivisht, lindin edhe ato të ngarkuara negativisht.

Shkencëtari francez Charles Coulomb studioi se si forca e bashkëveprimit midis trupave të ngarkuar varet nga vlerat e ngarkesave të trupave dhe nga distanca midis tyre. Në eksperimentet e tij, Coulomb nuk mori parasysh madhësitë e trupave që ndërveprojnë.

Ngarkesa e vendosur mbi një trup, dimensionet e të cilit janë të vogla në krahasim me distancat me trupat e tjerë me të cilët ndërvepron, quhet ngarkesë pikësore.

Ligji i Kulombit, i zbuluar në 1785, përshkruan në mënyrë sasiore bashkëveprimin e trupave të ngarkuar. Ai eshte ligji themelor, domethënë, i vendosur me eksperiment dhe nuk rrjedh nga asnjë ligj tjetër i natyrës.

Ø Ngarkesat me pikë fikse q 1 dhe q 2 ndërveprojnë në vakum me forcën F, drejtpërdrejt proporcionale me modulet ngarkesa dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës r ndërmjet ngarkesave:

Vlera e koeficientit të proporcionalitetit k varet nga zgjedhja e sistemit njësi.

Njësia SI e ngarkesës elektrike është emëruar pas Kulonit - është 1 kulomb (C).

Koeficienti i proporcionalitetit k në ligjin e Kulombit është numerikisht i barabartë me k = 9·10 9 N·m2/Cl2. Kuptimi fizik i këtij koeficienti është ky: dy ngarkesa pikash prej 1 C secila, të vendosura në një distancë prej 1 m nga njëra-tjetra, ndërveprojnë me një forcë të barabartë me 9 109 N.

PYETJE PËR STUDENTËT GJATË PARAQITJES SË MATERIALEVE TË RI

Niveli i parë

1. Si mund të përcaktoni nëse trupat janë të ngarkuar?

2. Në cilat raste trupat e ngarkuar tërhiqen dhe në cilat raste zmbrapsen?

3. Në cilat kushte plotësohet ligji i ruajtjes së ngarkesës elektrike?

4. Nga çfarë varet? forcë elektrike ndërveprimet e trupave të ngarkuar?

5. Cilat janë ngjashmëritë dhe ndryshimet ndërmjet ligjit? graviteti universal dhe ligji i Kulombit?

Niveli i dytë

1. Pse tërheqja e copave të letrës nga një krehër e fërkuar nuk mund të shpjegohet me forcat e gravitetit, elasticitetit dhe peshës?

2. A varet forca ndërveprimin elektrik në distancën ndërmjet trupave të ngarkuar? Mbështetni përgjigjen tuaj me një shembull.

3. Çfarë lloj eksperimenti mund të përdoret për të ilustruar ligjin e ruajtjes së ngarkesës elektrike?

4. Si do të ndryshojë forca e bashkëveprimit të Kulonit të dy ngarkesave pika kur secila ngarkesë rritet me një faktor 3, nëse distanca ndërmjet tyre zvogëlohet me një faktor 2?

NDËRTIMI I MATERIALIT TË MËSUAR

1. Pse u zbulua zmbrapsja elektrike pothuajse dy mijë vjet pasi u zbulua tërheqja?

Dy trupa përjetojnë tërheqje elektrike nëse vetëm njëri prej trupave është i ngarkuar dhe me një ngarkesë të ndonjë shenje. Dhe zmbrapsja elektrike manifestohet vetëm kur të dy trupat janë të ngarkuar, dhe domosdoshmërisht në të njëjtën mënyrë.

2. Kur një miliard elektrone u transferuan nga pika e parë në të dytën, një forcë ndërveprimi elektrike u ngrit midis tyre. Sa elektrone duhet të zhvendosen nga pika e parë në të dytën që kjo forcë të rritet 4 herë?

3. Në çfarë largësie janë ngarkesat pikësore 4 dhe 6 nC nga njëra-tjetra nëse forca e bashkëveprimit të tyre është 6 mN?

4. Sa elektrone duhet të “transferohen” nga një kokërr pluhuri në tjetrën në mënyrë që forca Tërheqja e Kulombit ndërmjet pluhurave në një distancë prej 1 cm është e barabartë me 10 µN? (Përgjigje: 2,1 109)

5. Ngarkesat e dy topave të vegjël metalikë identikë janë të barabartë me q 1 = -2 nC dhe q 2 = 10 nC. Pasi topat prekeshin, ato u zhvendosën në distancën e mëparshme. Sa herë ka ndryshuar moduli i forcës së ndërveprimit ndërmjet tyre?

Distanca ndërmjet topave le të jetë r. Pastaj moduli i forcës së ndërveprimit ndërmjet tyre ndryshoi nga në Këtu q është ngarkesa e secilit prej topave pas kontaktit. Sipas ligjit të ruajtjes së ngarkesës 2q = q 1 + q 2. Kështu që,

Përgjigje: ulur me 1.25 herë.

6. Dy topa të ngarkuar me peshë 20 mg secili varen në një fije mëndafshi (shih figurën). Modulet e ngarkimit të topave janë 1.2 nC. Distanca ndërmjet topthave është 1 cm.. Sa është forca e tensionit të fillit në pikat A dhe B? Merrni parasysh rastet e akuzave të ngjashme dhe të ndryshme. (Përgjigje: forca e tensionit të fillit në pikën A është 0,39 mN; në pikën B për ngarkesa të ngjashme është 0,33 mN dhe për ngarkesa të ndryshme është 66 μN.)

ÇFARË MËSOJMË NË MËSIM

Dukuritë në të cilat trupat fitojnë aftësinë për të tërhequr trupa të tjerë quhen elektrifikim.

Ngarkesa elektrike është një sasi fizike që karakterizon intensitetin e ndërveprimeve elektromagnetike të trupave ose grimcave.

Në një sistem trupash të izoluar elektrikisht, shuma algjebrike e ngarkesave të të gjithë trupave mbetet e pandryshuar:

· Ngarkesa e vendosur mbi një trup, dimensionet e të cilit janë të vogla në krahasim me distancat me trupat e tjerë me të cilët ndërvepron quhet ngarkesë pikësore.

· Ngarkesat me pikë fikse q 1 dhe q 2 ndërveprojnë në vakum me një forcë F, në përpjesëtim të drejtë me modulet e ngarkesave dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës r ndërmjet ngarkesave:

Detyre shtepie

Riv1 nr. 1.8; 1.9; 1.10; 1.11.

Riv2 Nr. 1.31; 1,32; 1.34, 1.35.

Riv3 Nr. 1.54, 1.55; 1,56; 1.57.

Artikulli i mëparshëm: Sa është shpejtësia e dritës Artikulli vijues: Karakteristikat e elementit të karbonit dhe vetitë kimike