Elektrostatika

1. Elektrostatika

2. Elektrický náboj • Dva druhy - kladný - záporný • Elektroskop - princip odpuzování částic • Elektrometr = elektroskop opatřený stupnicí • Rozlišujeme - vodiče - izolanty • Jednotka C - coulomb - Elementární náboj = 1,602 x 10-19 C

3. Celkový elektrický náboj se však vzájemným zelektrováním v izolované soustavě těles nemění – platí zákon zachování elektrického náboje • Měřič náboje

4. Coulombův zákon • Velikost elektrických sil, kterými na sebe působí dva bodové náboje, je přímo úměrná absolutní hodnotě součinu jejich velikostí a nepřímo úměrná druhé mocnině jejich vzdáleností • Náboje opačného znaménka se přitahují. Náboje stejného znaménka se odpuzují.

5. Bodové náboje – rozměry zelektrovaných těles jsou zanedbatelné ve srovnání s jejich vzdálenostmi

6. Elektrické pole a jeho intenzita Intenzita elektrického pole je určena jako podíl elektrické díly, která by v daném místě působila na bodový náboj, a tohoto náboje.

9. Práce v elektrickém poli a elektrické napětí W = IqI Ed UAB = WAB/q Napětí UABmezi body A, B elektrického pole je podíl práce vykonané elektrickou silou při přenesení bodového náboje z bodu A do bodu B a tohoto náboje.

10. Potenciální energie v elektrickém poli, elektrický potenciál Potenciální energie – závisí na poloze v el. Poli Tělesa s nulovou potenciální energií – země, tělesa uzemněná

11. Podíl potenciální energie Ep bodového náboje v určitém místě elektrického pole a toho to náboje q nazýváme elektrický potenciál φ v daném bodě pole Napětí mezi dvěma body elektrického pole je rovno rozdílu jejich potenciálů UAB =φA - φB

12. El. potenciál – skalární veličina Ekvipotenciální plochy

13. ELEKTRICKÉ POLE NABITÉHO VODIVÉHO TĚLESA VE VAKUU. Rozložení náboje ve vodiči • Náboj přivedený na izolované vodivé těleso – rozkládá se pouze na vnějším povrchu tělesa • Na kulovém tělesu rozložen rovnoměrně, na nepravidelném tělesu -> plošná hustota náboje • Největší na hranách a hrotech

14. Velikost intenzity vně koule • Vztah mezi velikostí intenzity a plošnou hustotou náboje ve vakuu

15. Vodič a izolant v elektrickém poli • Elektrostatická indukce • Náboje indukované ve vodiči můžeme od sebe oddělit rozdělením vodiče na dvě části. • Izolanty (dielektrika) – bez volných elektronů schopných přemisťovat se • Atomová polarizace dielektrika • Orientační polarizace dielektrika • Indukované náboje jsou vázány na dipóly a nelze je z dielektrika odvést ani oddělit rozdělením dielektrika

16. Relativní permitivita dielektrika

17. Kapacita vodiče, kondenzátor • Veličina C – vlastnost vodiče, která se nazývá kapacita vodiče • Jednotka farad (F) • Vodič má kapacitu 1 F, jestliže se nábojem 1 C nabije na elektrický potenciál 1 V. Kapacita vodiče závisí na jeho tvaru a velikosti. • Kapacita osamoceného vodiče – malá • Deskový kondenzátor bez dielektrika - nejjednodušší

18. Náboje na deskách kondenzátoru jsou přímo úměrné napětí mezi deskami. Veličina C0 je kapacita deskového kondenzátoru bez dielektrika • C = Q/U • Kondenzátor má kapacitu 1 F, jestliže při napětí 1 V jsou na jeho deskách náboje o absolutní hodnotě 1 C • Deskový kondenzátor s dielektrikem má větší kapacitu, než je kapacita stejného kondenzátoru bez dielektrika. Relativní permitivita dielektrika se dá zjistit jako poměr obou kapacit.

19. Technické kondenzátory, spojování kondenzátorů, energie kondenzátoru • Kondenzátory – s papírovým dielektrikem, s plastickou fólií, skleněné, slídové, keramické, elektrolytické • Elektrolytické kondenzátory – dvě hliníkové fólie + vrstva papíru napuštěná elektrolytem. • Většina kondenzátorů – neměnná kapacita

20. C = C1C2 / C1 + C2 C = C1 + C2

21. Děkuji za pozornost