Apresentação sobre o tema “condutores e dielétricos”. Apresentação sobre o tema "condutores e dielétricos" Apresentação sobre o tema condutores em um campo elétrico

Condutores em um campo elétrico Cargas livres - partículas carregadas do mesmo sinal, capazes de se mover sob a influência de um campo elétrico Cargas ligadas - cargas opostas incluídas na composição de átomos (ou moléculas) que não podem se mover sob a influência de um campo elétrico independentemente um do outro substâncias condutores dielétricos semicondutores

Qualquer meio enfraquece a intensidade do campo elétrico

As características elétricas de um meio são determinadas pela mobilidade das partículas carregadas nele

Condutor: metais, soluções de sais, ácidos, ar úmido, plasma, corpo humano

Este é um corpo que contém em seu interior uma quantidade suficiente de cargas elétricas livres que podem se mover sob a influência de um campo elétrico.

Se você introduzir um condutor descarregado em um campo elétrico, os portadores de carga começarão a se mover. Eles são distribuídos de forma que o campo elétrico que criam seja oposto ao campo externo, ou seja, o campo dentro do condutor será enfraquecido. As cargas serão redistribuídas até que as condições de equilíbrio das cargas no condutor sejam atendidas, ou seja:

um condutor neutro introduzido em um campo elétrico rompe as linhas de tensão. Eles terminam em cargas induzidas negativas e começam em cargas positivas

O fenômeno da separação espacial de cargas é chamado de indução eletrostática. O campo próprio das cargas induzidas compensa o campo externo dentro do condutor com alto grau de precisão.

Se o condutor tiver uma cavidade interna, o campo estará ausente dentro da cavidade. Esta circunstância é utilizada na organização da proteção de equipamentos contra campos elétricos.

A eletrificação de um condutor em um campo eletrostático externo pela separação de cargas positivas e negativas já presentes nele em quantidades iguais é chamada de fenômeno de indução eletrostática, e as próprias cargas redistribuídas são chamadas de induzidas. Este fenômeno pode ser usado para eletrificar condutores descarregados.

Um condutor descarregado pode ser eletrificado pelo contato com outro condutor carregado.

A distribuição das cargas na superfície dos condutores depende da sua forma. Densidade Máxima cargas são observadas nos pontos e dentro dos recessos são reduzidas ao mínimo.

A propriedade das cargas elétricas de se concentrarem na camada superficial de um condutor encontrou aplicação na obtenção de diferenças de potencial significativas pelo método eletrostático. Na Fig. é mostrado um diagrama de um gerador eletrostático usado para acelerar partículas elementares.

Um condutor esférico 1 de grande diâmetro está localizado em uma coluna isolante 2. Uma fita dielétrica fechada 3 se move dentro da coluna, acionando tambores 4. De um gerador de alta tensão, uma carga eclética é transmitida através de um sistema de condutores pontiagudos 5 para o fita, na parte traseira da fita há uma placa de aterramento 6. As cargas da fita são removidas por um sistema de pontos 7 e fluem para a esfera condutora. A carga máxima que pode acumular-se numa esfera é determinada pela fuga da superfície do condutor esférico. Na prática, com geradores de projeto semelhante, com diâmetro de esfera de 10 a 15 m, é possível obter uma diferença de potencial da ordem de 3 a 5 milhões de volts. Para aumentar a carga da esfera, toda a estrutura às vezes é colocada em uma caixa cheia de gás comprimido, o que reduz a intensidade da ionização.

http://www.physbook.ru/images/0/02/Img_T-68-004.jpg

http://ido.tsu.ru/schools/physmat/data/res/elmag/uchpos/text/2_2.html

http://www.ido.rudn.ru/nfpk/fizika/electro/course_files/el13.JPG

Diapositivo 1

Condutores são substâncias nas quais existem muitas partículas carregadas livres. Por exemplo, nos metais, esses são os elétrons da camada externa, que estão muito fracamente conectados aos núcleos dos átomos e, portanto, na verdade pertencem ao condutor metálico como um todo. Este é o chamado gás de elétrons. É precisamente devido à presença de partículas carregadas que podem se mover livremente por todo o volume de um condutor metálico que não existe campo elétrico no interior dos metais. Também não há campo elétrico em outros condutores. Considere o campo elétrico dentro de um condutor metálico....

Diapositivo 2


Diapositivo 3


Porque E0 = E1, então E = E0-E1= 0 Não há campo elétrico dentro do condutor

Diapositivo 4


Quando as cargas estão em equilíbrio, não há campo elétrico dentro do condutor e as cargas estão localizadas em sua superfície.

Diapositivo 5

Dielétricos

São substâncias que não possuem partículas carregadas livres em seu interior. É necessário distinguir entre dielétricos polares, nos quais o centro da carga positiva e negativa não coincide. Em dielétricos apolares, o centro das cargas positiva e negativa coincide. Num campo elétrico, qualquer dielétrico torna-se polar.

Diapositivo 6

Dipolo

Este é um sistema de duas cargas opostas conectadas, em que o centro da carga positiva e negativa não coincide. Um dipolo colocado em um campo elétrico está sujeito a um torque, fazendo com que ele se oriente ao longo do campo. M=F٠L, onde L é a distância entre os centros das cargas ligadas.
















Na superfície da esfera, os cones recortam pequenas áreas esféricas que podem ser consideradas planas. A r1r1 r2r2 S1S1 S2S2, ou Os cones são semelhantes entre si, pois os ângulos no vértice são iguais. Da semelhança segue-se que as áreas das bases estão relacionadas como os quadrados das distâncias do ponto A aos locais e, respectivamente. Por isso,

















Superfícies equipotenciais Um curso aproximado de superfícies equipotenciais para um determinado momento de excitação cardíaca é mostrado na figura. Em um campo elétrico, a superfície de um corpo condutor de qualquer formato é uma superfície equipotencial. As linhas pontilhadas indicam superfícies equipotenciais, os números próximos a elas indicam o valor do potencial em milivolts.



































Constante dielétrica das substâncias Substância ε ε Gases e vapor de água Nitrogênio Hidrogênio Ar Vácuo Vapor de água (em t=100 ºС) Hélio Oxigênio Dióxido de carbono Líquidos Nitrogênio líquido (em t= –198,4 ºС) Gasolina Água Hidrogênio líquido (em t= –252,9 ºС) Hélio líquido (em t= –269 ºC) Glicerina 1,0058 1,006 1,4 1,9–2 ,0 81 1,2 1,05 43 Oxigênio líquido (em t= –192,4 ºС) Óleo de transformador Álcool Éter Sólidos Diamante Papel encerado Madeira seca Gelo (em t= –10 ºС) Parafina Borracha Mica Vidro Titânio bário Porcelana Âmbar 1,5 2,2 26 4,3 5,7 2,2 2,2–3,7 70 1,9–2,2 3,0–6,0 5,7 –7,2 6,0–10 ,4–6,8 2,8

















Literatura de O. F. Kabardin “Física. Materiais de referência". O. F. Kabardin “Física. Materiais de referência". A. A. Pinsky “Física. Tutorial para escolas do 10º ano e turmas com estudo aprofundado de física." A. A. Pinsky “Física. Um livro didático para escolas do 10º ano e turmas com estudo aprofundado de física." G. Ya. Myakishev “Física. Aulas de Eletrodinâmica”. G. Ya. Myakishev “Física. Aulas de Eletrodinâmica”. Revista "Kvant". Revista "Kvant".








Apresentação de slide

Texto do slide: Condutores e dielétricos em um campo eletrostático Artem Mezhetsky 10 “B” Realizado por: Instituição de ensino municipal “Escola secundária nº 30 da cidade de Belovo” Responsável: Popova Irina Aleksandrovna Belovo 2011

Texto do slide: Plano: 1. Condutores e dielétricos. 2. Condutores em campo eletrostático. 3. Dielétricos em campo eletrostático. Dois tipos de dielétricos. 4.Constante dielétrica.

Texto do slide: substâncias condutoras são substâncias que conduzem eletricidade existem cargas gratuitas dielétricos são substâncias que não conduzem corrente elétrica não existem cargas gratuitas

Texto do slide: Estrutura dos metais + + + + + + + + + - - - - - - - - -

Texto do slide: Condutor metálico em campo eletrostático + + + + + + + + + - - - - - - - - + + + + + Ev. Mesmo. Ev. = Ev. -

Texto do slide: Condutor metálico em um campo eletrostático E externo = E interno. Total=0 SAÍDA: Não há campo elétrico dentro do condutor. Toda a carga estática de um condutor está concentrada em sua superfície.

Texto do slide: Estrutura de um dielétrico, estrutura de uma molécula de sal de cozinha NaCl, dipolo elétrico - uma combinação de duas cargas pontuais, iguais em magnitude e opostas em sinal. NaCl - - - - - - - - + - + -

Texto do slide: Tipos de dielétricos Polar Consistem em moléculas nas quais os centros de distribuição de cargas positivas e negativas não coincidem; sal de cozinha, álcoois, água, etc. os encargos não coincidem. gases inertes, O2, H2, benzeno, polietileno, etc.

Texto do slide: Estrutura de um dielétrico polar + - + - + - + - + - + -

Diapositivo nº 10

Texto do slide: Dielétrico em um campo elétrico + - + + + + + + + - E ramal. E interno + - + - + - + - E interno.< Е внеш. ВЫВОД: ДИЭЛЕКТРИК ОСЛАБЛЯЕТ ВНЕШНЕЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

Diapositivo nº 11

Texto do slide: Constante dielétrica do meio - característica das propriedades elétricas do dielétrico E Eo - intensidade do campo elétrico no vácuo - intensidade do campo elétrico no dielétrico - constante dielétrica do meio = Eo E

Diapositivo nº 12

Texto do slide: Constante dielétrica de substâncias substância Constante dielétrica do meio água 81 querosene 2,1 óleo 2,5 parafina 2,1 mica 6 vidro 7

Diapositivo nº 13

Texto do slide: Lei de Coulomb: Intensidade do campo elétrico criado por uma carga pontual: q1 q2 r 2 q r 2

Diapositivo nº 14

Texto do slide: Tarefa

Diapositivo nº 15

Texto do slide: Resolvendo o problema

Diapositivo nº 16

Texto do slide: Solução de problemas

Diapositivo nº 17

Texto do slide: Solução de problemas

Diapositivo nº 18

Texto do slide: Teste nº 1: Um corpo carregado positivamente é levado a três placas em contato A, B, C. As placas B, C são um condutor e A é um dielétrico. Que cargas estarão nas placas depois que a placa B for completamente retirada? Opções de resposta

Diapositivo nº 19

Texto do slide: Nº 2: Uma bola de metal carregada é imersa sequencialmente em dois líquidos dielétricos (1< 2). Какой из нижеприведенных графиков наиболее точно отражает зависимость потенциала поля от расстояния, отсчитываемого от центра шара?

Diapositivo nº 20

Texto do slide: Nº 3: Quando o espaço entre as placas de um capacitor plano é completamente preenchido com um dielétrico, a intensidade do campo dentro do capacitor muda 9 vezes. Quantas vezes a capacitância do capacitor mudou? A) Aumentou em 3 vezes. B) Diminuiu 3 vezes. C) Aumentou 9 vezes. D) Diminuiu 9 vezes. E) Não mudou.

Diapositivo nº 21

Texto do slide: Nº 4: Uma carga positiva foi colocada no centro de uma esfera de metal sem carga de parede espessa. Qual das figuras a seguir corresponde ao padrão de distribuição das linhas de campo eletrostático?

Diapositivo número 22

Texto do slide: Nº 5: Qual das figuras a seguir corresponde à distribuição das linhas de campo para uma carga positiva e um plano metálico aterrado?

Diapositivo nº 23

Texto do slide: Referências Kasyanov, V.A. Física, 10º ano [Texto]: livro didático para escolas secundárias / V.A. Kasyanov. – LLC “Drofa”, 2004. – 116 p. Kabardin O.F., Orlov V.A., Evenchik E.E., Shamash S.Ya., Pinsky A.A., Kabardina S.I., Dik Yu.I., Nikiforov G.G., Shefer N. .AND. "Física. 10º ano”, “Iluminismo”, 2007

Diapositivo nº 24

Texto do slide: Tudo =)

1. Na ausência de campo externo, as partículas são distribuídas dentro da substância de tal forma que o campo elétrico que elas criam é igual a zero. 2. Na presença de um campo externo, ocorre uma redistribuição das partículas carregadas e surge o campo elétrico próprio da substância, que consiste no campo E0 externo e no E/ interno criado pelas partículas carregadas da substância? Quais substâncias são chamadas de condutores? 3. Condutores -

• substâncias com presença de cargas livres que participam do movimento térmico e podem se mover por todo o volume do condutor
• 4. Na ausência de campo externo no condutor, a carga livre “-” é compensada pela carga “+” da rede iônica. Em um campo elétrico, ocorre redistribuição cobranças gratuitas, como resultado do aparecimento de cargas “+” e “-” não compensadas em sua superfície
• Este processo é chamado indução eletrostática, e as cargas que aparecem na superfície do condutor são taxas de indução.
5. O campo eletrostático total dentro do condutor é igual a zero 6. Todas as áreas internas de um condutor introduzido em um campo elétrico permanecem eletricamente neutras 7. Esta é a base proteção eletrostática– dispositivos sensíveis ao campo elétrico são colocados em caixas metálicas para eliminar a influência do campo. ? Quais substâncias são chamadas de dielétricos? 8. Não existem cargas elétricas gratuitas em dielétricos (isoladores). Eles consistem em átomos ou moléculas neutras. Partículas carregadas em um átomo neutro estão ligadas umas às outras e não podem se mover sob a influência de um campo elétrico em todo o volume do dielétrico.
• 8. Não existem cargas elétricas gratuitas em dielétricos (isoladores). Eles consistem em átomos ou moléculas neutras. Partículas carregadas em um átomo neutro estão ligadas umas às outras e não podem se mover sob a influência de um campo elétrico em todo o volume do dielétrico.
9. Quando um dielétrico é introduzido em um campo elétrico externo, ocorre uma redistribuição de cargas nele. Como resultado, o excesso não compensado relacionado cobranças. 10. Cargas ligadas criam um campo elétrico que dentro do dielétrico é direcionado de forma oposta ao vetor de intensidade do campo externo. Este processo é chamado polarização dielétrica. 11. Quantidade física, igual à razão entre o módulo da intensidade do campo elétrico externo no vácuo e o módulo da intensidade do campo total em um dielétrico homogêneo, é chamado constante dielétrica substâncias. ε =E0/E 12. Dielétricos polares - consistindo em moléculas nas quais os centros de distribuição de cargas “+” e “-” não combina. 13. As moléculas são dipolos elétricos microscópicos - uma combinação neutra de duas cargas, iguais em magnitude e de sinais opostos, localizadas a alguma distância uma da outra. 14. Exemplos de dielétricos polares:
• Água, álcool,
• óxido nítrico (4)
15. Quando um dielétrico é introduzido em um campo externo, ocorre uma orientação parcial dos dipolos. Como resultado, cargas ligadas não compensadas aparecem na superfície do dielétrico, criando um campo direcionado para o campo externo. 16. Dielétricos não polares– substâncias em cujas moléculas os centros de distribuição de cargas “+” e “-” combinar. 17. Cargas ligadas não compensadas aparecem na superfície do dielétrico, criando seu próprio campo E/ direcionado para o campo externo E0 Polarização de um dielétrico não polar 18. Exemplos de dielétricos não polares:
• gases inertes, oxigênio, hidrogênio, benzeno, polietileno.
1. Qual é o campo elétrico dentro do condutor?
• A) Energia potencial das cargas
• B) Energia cinética das cargas
• B) zero
A) São substâncias nas quais partículas carregadas não podem se mover sob a influência de um campo elétrico.
• A) São substâncias nas quais partículas carregadas não podem se mover sob a influência de um campo elétrico.
• B) São substâncias nas quais partículas carregadas podem se mover sob a influência de um campo elétrico.
A) 1 4. O que é chamado de polarização?
• A) Este é um deslocamento de cargas ligadas positivas e negativas do dielétrico em direções opostas
• B) Este é um deslocamento de cargas ligadas positivas e negativas do dielétrico em uma direção
• B) Este é o arranjo das cargas positivas e negativas do dielétrico no meio
5. Onde está concentrada a carga estática do condutor?
• A) dentro do condutor
• B) Em sua superfície
7. O QUE É CONTINUIDADE DIELÉTRICA? 8. Dielétricos não polares são dielétricos nos quais os centros de distribuição de cargas positivas e negativas...
• 8. Dielétricos não polares são dielétricos nos quais os centros de distribuição de cargas positivas e negativas...
A) O fato de o campo elétrico dentro do condutor ser máximo.
• A) O fato de o campo elétrico dentro do condutor ser máximo.
• B) no fato de não haver campo elétrico dentro do condutor
10. O que é um dipolo?
• A) Este é um sistema de cargas com carga positiva
• B) Este é um sistema de cobranças com carga negativa
• B) Este é um sistema neutro de cobranças