Электричество и магнетизм

§ 1. Электрическое взаимодействие.

Подвесим на шелковой нити легкий грузик, например бумажную гильзу. Потрем о шелковую материю стеклянную палочку и поднесем ее к грузику. Мы увидим, что гильза сначала притянется к палочке, но затем, после соприкосновения со стеклом, от него оттолкнется (р...

§ 2. Проводники и диэлектрики.

Мы видели в предыдущих опытах, что, прикасаясь заряженным телом к незаряженным предметам, мы сообщаем им электрический заряд. Мы пользовались этим, когда заряжали электроскоп. Таким образом, электрические заряды могут переходить с одного тела на другое. Э...

§ 3. Разделение тел на проводники и диэлектрики

Мы говорили, что стекло не проводит электричества. Однако это утверждение нельзя понимать безоговорочно. Тщательное наблюдение показывает, что через стекло, равно как и через всякий другой диэлектрик, могут проходить электрические заряды. Однако при одних...

§ 4. Положительные и отрицательные заряды

Зарядим при помощи стеклянной палочки, потертой о шелк, легкую гильзу, подвешенную на шелковой нити, и поднесем к ней кусок сургуча, заряженного трением о шерсть. Гильза будет притягиваться к сургучу (рис. 7). Однако мы видели (§1), что эта же подвешенная...

§ 5. Что происходит при электризации?

До сих пор мы не интересовались тем, что происходит с телом, когда мы создаем на нем электрические заряды. Сейчас мы рассмотрим это подробнее. Прежде всего покажем, что при электризации заряжаются оба тела. Для этого укрепим на хорошо изолирующих ручках д...

§ 6. Электронная теория.

Теория, объясняющая электрические свойства тел наличием в них электронов и их движением, носит название электронной теории. Эта теория очень просто и наглядно объясняет многие электрические явления; и поэтому при изучении электричества целесообразно с сам...

§ 7. Электризация трением.

Основной причиной явления, которое мы называем «электризация трением», является то, что при тесном соприкосновении двух различных тел часть электронов переходит с одного тела на другое (рис. 11). В результате этого на поверхности первого тела оказывается ...

§ 8. Электризация через влияние.

«Электризация трением» не является единственным способом отделения электронов от положительных ионов. Мы рассмотрим в этом и следующем параграфах два других метода разделения зарядов и получения на телах заряда того или иного знака. Повторим снова опыт за...

§ 9. Электризация под действием света.

Фотоэлектрический эффект. Проводники могут заряжаться также под действием света. Явление заключается в том, что под действием света электроны могут вылететь из проводника в окружающее пространство, благодаря чему проводник заряжается положительно. Это явл...

§ 10. Закон Кулона.

Для более глубокого понимания электрических явлений необходимо познакомиться с количественным законом взаимодействия электрических зарядов, т. е. выяснить, как зависит сила, действующая между заряженными телами, от зарядов на них и от расстояния между ним...

§ 11. Единица заряда.

В Международной системе единиц физических величин (СИ) единицей заряда служит кулон (Кл). Эта единица является производной. Основной единицей в СИ является единица силы тока – ампер (А) (§ 42). Заряд, равный одному кулону, определяют как заряд, проходящий...

§ 12. Действие электрического заряда на окружающие тела

Закон Кулона показывает, что сила электрического взаимодействия проявляется только между двумя заряженными телами. Действительно, если в формуле (10.1) положить , то и  при любом значении . Мы знаем, однако, что заряженное тело (например, натертая палочка...

§ 13. Понятие об электрическом поле.

Действие заряженного тела на окружающие тела проявляется в виде сил притяжения и отталкивания, стремящихся поворачивать и перемещать эти тела по отношению к заряженному телу. Мы наблюдали проявление этих сил в опытах, описанных в предыдущих параграфах. Их...

§ 14. Напряженность электрического поля.

Рисунки § 13 дают лишь общую качественную картину электрического поля. Для количественной характеристики электрического поля мы могли бы использовать любое из производимых им действий. Так, например, под влиянием электрического поля заметно изменяются опт...

§ 15. Сложение полей.

Если электрическое поле создано одним точечным зарядом , то напряженность этого поля в какой-либо точке, отстоящей на расстоянии  от заряда, равна, согласно закону Кулона, (15.1) и направлена вдоль прямой, соединяющей заряд с этой точкой. Таким образом, н...

§ 16. Электрическое поле в диэлектриках и в проводниках.

Само собой разумеется, что электрическое поле может существовать не только в вакууме, но и внутри вещества, ибо электрические силы могут действовать и внутри различных тел. При этом, однако, надо иметь в виду существенное различие между проводниками и диэ...

§ 17. Графическое изображение полей.

Существует очень удобный способ наглядного описания электрического поля. Этот способ сводится к построению сети линий, при помощи которой изображают модуль и направление напряженности поля в различных точках пространства. Выберем в электрическом поле каку...

§ 18. Основные особенности электрических карт.

При построении электрических карт нужно иметь в виду следующее. 1. Так как электрическое поле существует во всех точках пространства, то через любую точку пространства всегда можно провести линию поля. 2. При заданном распределении электрических зарядов н...

§ 19. Применение метода линий поля к задачам электростатики.

Пользуясь изложенными правилами (§ 18), мы можем с помощью линий поля решать многочисленные задачи электростатики. Проведем от каждого заряда такое число линий, чтобы густота их выражала численно напряженность поля (§ 17). Так как с увеличением заряда нап...

§ 20. Работа при перемещении заряда в электрическом поле.

На всякий заряд, находящийся в электрическом поле, действует сила, и поэтому при движении заряда в поле совершается определенная работа. Эта работа зависит от напряженности поля в разных точках и от перемещения заряда. Но если заряд описывает замкнутую кр...

§ 21. Разность потенциалов (электрическое напряжение).

Выберем в электрическом поле, например в поле между положительно заряженной пластинкой и отрицательно заряженным шариком, две какие-либо точки 1 и 2 (рис. 39) и перенесем положительный заряд  по произвольному пути 1-3-2 из точки 1 в точку 2. Мы уже знаем ...

§ 22. Эквипотенциальные поверхности.

Подобно тому как мы графически изображаем линиями напряженность электрического поля, можно изобразить и разность потенциалов (напряжение). Вообразим поверхность, для любой пары точек которой разность потенциалов равна нулю. Такая поверхность называется эк...

§ 23. В чем смысл введения разности потенциалов?

В § 21 мы ввели новую величину – разность потенциалов. Для чего же служит эта величина и в чем заключается ее польза? Зная разность потенциалов для всех точек поля, т. е. имея график эквипотенциальных поверхностей, можно просто определить и напряженность ...

§ 24. Условия равновесия зарядов в проводниках.

Рассмотрим условия равновесия зарядов в проводнике, воспользовавшись понятием разности потенциалов. Как уже указывалось в § 16, при равновесии зарядов напряженность поля в проводнике должна равняться нулю (т. е. электрическое поле в проводнике отсутствует...

§ 25. Электрометр.

Посмотрим теперь, каким образом можно измерить на опыте разность потенциалов. Для этого рассмотрим прибор, изображенный на рис. 43. Он представляет собой не что иное, как обычный электроскоп с листками, который, однако, имеет металлический корпус и измери...

§ 26. В чем различие между электрометром и электроскопом?

Удалив металлический корпус электрометра или заменив его стеклянным колпаком, мы получим простой электроскоп (§ 1). При этом линии электрического поля, исходящие от зарядов, будут, проходя через стекло, оканчиваться на окружающих предметах, и роль корпуса...

§ 27. Соединение с Землей.

Мы уже знаем (§1), что при соединении с Землей стержня заряженного электроскопа он полностью разряжается и его листки опадают. То же самое происходит и с любым иным проводящим телом: для того чтобы его можно было зарядить, оно обязательно должно быть изол...

§ 28. Измерение разности потенциалов в воздухе. Электрический зонд.

Для измерения разности потенциалов между каким-нибудь изолированным металлическим проводником и Землей достаточно присоединить стержень электрометра металлической проволокой к проводнику, а корпус – к Земле. После такого присоединения листки электрометра ...

§ 29. Электрическое поле Земли.

Опыт показывает, что электрометр, соединенный с зондом, дает заметное отклонение даже и в том случае, когда поблизости нет специально заряженных тел. При этом отклонение электрометра тем больше, чем выше точка над поверхностью Земли. Это значит, что между...

§ 30. Простейшие электрические поля.

Помещая электрический зонд в различные точки поля, можно изучить на опыте электрическое поле, обусловленное заряженными телами любой формы. Рассмотрим несколько простых примеров. 1. Заряженный шар, удаленный от других предметов. Если шар достаточно удален...

Sponsor

Sponsor