Введение в электростатику 0:00 Электростатика изучает неподвижные электрические заряды. Электрический заряд - это характеристика тела, характеризующая электромагнитные взаимодействия. Электрический заряд обозначается буквой Q и измеряется в кулонах.
Типы зарядов и их взаимодействие 1:02 Электрический заряд бывает двух типов: положительный и отрицательный. Два положительных заряда отталкиваются, два отрицательных - тоже отталкиваются, а разноименные заряды притягиваются. Закон сохранения электрического заряда: заряд системы всегда постоянен.
Применение закона сохранения заряда 2:39 Пример: два тела с зарядами 5 и 3 кулона, соединенные и разъединенные, показывают, что заряд системы всегда равен 8 кулонам. Заряд распределяется равномерно при соединении и разъединении.
Элементарный заряд 4:56 Элементарный заряд - это наименьшая порция электрического заряда, которая может быть передана от одного тела к другому. Любой заряд кратен элементарному заряду.
Закон Кулона 7:31 Закон Кулона: сила взаимодействия двух зарядов зависит от их величины и расстояния между ними. Формула: F = kQ1Q2/r^2, где k - постоянная электрическая постоянная, равная 9x10^9 Н·м^2/Кл^2.
Применение закона Кулона 10:27 В вакууме или воздухе k = 9x10^9 Н·м^2/Кл^2. В других средах k зависит от диэлектрической проницаемости среды.
Примеры задач 13:43 Пример: найти силу взаимодействия двух зарядов по 10 нанокулон на расстоянии 3 см. Решение: F = 9x10^9 x 10^-8 x 10^-8 / 3x10^-2 = -7,43x10^-3 Н.
Заключение 15:48 Решение второй задачи: найти силу взаимодействия двух зарядов по 10 нанокулон на расстоянии 10 см. Ответ: F = 9x10^9 x 10^-8 x 10^-8 / 10^-1 = 9,09x10^-3 Н.
Взаимодействие двух зарядов 16:48 Два заряда на расстоянии 1-2 метра взаимодействуют с силой 0.5 Н. Один заряд в пять раз больше другого. Необходимо найти величину меньшего заряда.
Решение задачи по закону Кулона 17:24 Сила взаимодействия равна k*q1/r^2. Выводим формулу для нахождения q1. Подставляем значения и вычисляем результат.
Пример с несколькими зарядами 20:45 Рассматривается взаимодействие трех зарядов. Определяется сила, действующая на третий заряд. Используется теорема Пифагора для нахождения результирующей силы.
Напряженность электрического поля 29:16 Электрическое поле создается неподвижными зарядами. Магнитное поле создается движущимися зарядами. Напряженность поля показывает направление силы, действующей на заряд.
Определение напряженности 30:09 Напряженность направлена туда, куда будет двигаться заряд. Напряженность измеряется в В/м. Напряженность поля равна силе, действующей на заряд, деленной на заряд.
Векторное сложение полей 34:22 Если есть несколько полей, их напряженности складываются векторно. Итоговая напряженность равна векторной сумме всех напряженностей.
Принцип суперпозиции электрических полей 35:12 Принцип суперпозиции гласит, что напряженность поля равна векторной сумме всех напряженностей. Напряженность всегда направлена от положительного заряда к отрицательному.
Решение задач на напряженность 37:00 Решаем задачи на нахождение напряженности поля. Пример: найти напряженность поля для заряда 20 мкКл. Решение: используем формулу E = F/q, где F = 4 Н, q = 20 мкКл.
Решение более сложных задач 39:21 Пример: найти напряженность на расстоянии 40 см от заряда 100 В/м. Решение: используем формулу E = kq/r², где k = 9 × 10^9 Н·м²/Кл², q = 100 В/м, r = 40 см.
Метод пропорции для решения задач 43:13 Метод пропорции: если r возрастает в два раза, то E уменьшается в четыре раза. Пример: найти напряженность на расстоянии 40 см, если на расстоянии 20 см она равна 100 В/м.
Ускорение электрона в поле 44:13 Пример: определить ускорение электрона в поле с напряженностью 10 кВ/м. Решение: используем второй закон Ньютона и формулу E = F/q.
Применение формул из электростатики и механики 46:10 Подставляем данные в формулы и находим ускорение. Пример: ускорение электрона в поле с напряженностью 10 кВ/м равно 1.76 × 10¹⁵ м/с².
Решение задач на конденсаторы 48:40 Пример: найти напряженность поля между пластинами конденсатора. Решение: используем формулу E = q/C, где q = 100 мкКл, C = 100 пФ.
Определение результирующей напряженности 48:53 Рассматриваются два одинаковых заряда и их расположение. Определяется результирующая напряженность в точке А. Используется теорема Пифагора для нахождения напряженности.
Работа электрического поля 53:35 Введение темы работы электрического поля. Рассматривается пластина с отрицательным зарядом и положительный заряд. Определяется работа, совершаемая электрическим полем.
Потенциальная энергия и потенциал 56:05 Потенциальная энергия электрического поля измеряется в джоулях. Потенциал равен напряжению, деленному на расстояние. Потенциал измеряется в вольтах.
Разность потенциалов и напряжение 58:48 Разность потенциалов равна напряжению. Напряжение измеряется в вольтах и соответствует разности потенциалов.
Решение задач 1:03:40 Пример задачи: определение напряженности электрического поля. Решение системы уравнений для нахождения напряженности. Ответ: напряженность равна 3000 В/м.
Введение в задачу 1:06:03 Потенциал поля равен 30 В на расстоянии 10 см. На каком расстоянии напряженность будет равна 900 В/м?
Решение задачи 1:06:29 Задача относится к средней сложности. Записываем данные: r1 = 0.1 м, φ1 = 30 В. Находим напряженность на расстоянии r2.
Вычисление напряженности 1:07:56 Напряженность равна E = φ1/r2². Подставляем значения и решаем уравнение. Ответ: r2 = 0.058 м.
Обсуждение метода решения 1:10:08 Обсуждение метода решения через пропорции. Пояснение метода крест-накрест.
Решение задачи по работе 1:12:27 Задача: найти работу, потенциальную энергию и напряжение. Описание условий: поле напряженностью 1 кВ/м, перемещение 2 см.
Нахождение работы 1:14:05 Работа равна A = qEΔd. Подставляем значения и находим работу. Ответ: A = -50 нДж.
Нахождение изменения потенциальной энергии 1:15:46 Изменение потенциальной энергии равно ΔU = U2 - U1. Работа равна изменению потенциальной энергии с отрицательным знаком.
Нахождение напряжения 1:16:31 Напряжение равно U = A/q. Подставляем значения и находим напряжение. Ответ: U = -20 В.
Формулы и их применение 1:17:38 Введение формулы для расчета напряжения. Объяснение сокращения "е-дельтад" и его эквивалентности. Пример использования формулы для нахождения напряжения.
Решение задачи с конденсаторами 1:19:10 Введение задачи с параметрами: расстояние, угол, напряженность. Объяснение, что "дельтад" означает расстояние вдоль поля. Пояснение, что работа консервативных сил зависит только от начального и конечного положения тела.
Решение задачи с напряженностью 1:21:53 Перерисовка поля и указание направления. Расчет расстояния вдоль поля с использованием косинуса угла. Подстановка значений и расчет напряжения. Получение окончательного результата: 3464 В или 3.5 кВ.
