Elektrostatyka. Prawo Coulomba. F = k qq r r 2 r, wspóªczynnik k = 1 = N m2

Podobne dokumenty
Kinetyczna teoria gazów

1 Elektrostatyka. 1.1 Wst p teoretyczny

Pole magnetyczne 10/15. Andrzej Kapanowski ufkapano/ Instytut Fizyki, Uniwersytet Jagiello«ski, Kraków

Elektrostatyka ŁADUNEK. Ładunek elektryczny. Dr PPotera wyklady fizyka dosw st podypl. n p. Cząstka α

Dynamika Bryªy Sztywnej

PRACOWNIA FIZYCZNA I

Fizyka współczesna. Zmienne pole magnetyczne a prąd. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej Powstawanie prądu w wyniku zmian pola magnetycznego

Wykład 14: Indukcja cz.2.

WICZENIE 2 Badanie podstawowych elementów pasywnych

Materiały pomocnicze 10 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej

Fizyka 2 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Fizyka dla Informatyków Wykªad 10 Elektrodynamika

Fizyka 2 Podstawy fizyki

Wykład 8 ELEKTROMAGNETYZM

Dynamika. Adam Szmagli«ski. Kraków, Instytut Fizyki PK

Pojęcie ładunku elektrycznego

Rachunek ró»niczkowy funkcji jednej zmiennej

Pole elektryczne 9/15. Andrzej Kapanowski ufkapano/ Instytut Fizyki, Uniwersytet Jagiello«ski, Kraków

Fale elektromagnetyczne

Dielektryki polaryzację dielektryka Dipole trwałe Dipole indukowane Polaryzacja kryształów jonowych

Pole elektrostatyczne

Fizyka 2 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Wykład 15: Indukcja. Dr inż. Zbigniew Szklarski. Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok

cz. 2. dr inż. Zbigniew Szklarski

WYKŁAD. Jednostka prowadząca: Wydział Techniczny. Kierunek studiów: Elektronika i telekomunikacja. Nazwa przedmiotu: Elektryczność i magnetyzm

Wykład 14: Indukcja. Dr inż. Zbigniew Szklarski. Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok

Podstawy fizyki sezon 2 2. Elektrostatyka 2

Ramowy program wicze«z elektrodynamiki klasycznej

Elektrostatyka, cz. 1

Fale elektromagnetyczne

Zagadnienia na egzamin ustny:

Indukcyjność. Autorzy: Zbigniew Kąkol Kamil Kutorasiński

RÓWNANIA MAXWELLA. Czy pole magnetyczne może stać się źródłem pola elektrycznego? Czy pole elektryczne może stać się źródłem pola magnetycznego?

Wektory w przestrzeni

Podstawy fizyki sezon 2 7. Układy elektryczne RLC

Podstawy fizyki sezon 2 1. Elektrostatyka 1

Fizyka 2 Wróbel Wojciech

Elektrodynamika Część 6 Elektrodynamika Ryszard Tanaś Zakład Optyki Nieliniowej, UAM

1 K A T E D R A F I ZYKI S T O S O W AN E J

Badanie rozkładu pola elektrycznego

Plan Zajęć. Ćwiczenia rachunkowe

Spis tre±ci. Plan. 1 Pochodna cz stkowa. 1.1 Denicja Przykªady Wªasno±ci Pochodne wy»szych rz dów... 3

Wykład 18 Dielektryk w polu elektrycznym

Pracownia fizyczna i elektroniczna. Wykład lutego Krzysztof Korona

Wymiana ciepła. Ładunek jest skwantowany. q=n. e gdzie n = ±1, ±2, ±3 [1C = 6, e] e=1, C

Badanie rozkładu pola elektrycznego

POLE MAGNETYCZNE ŹRÓDŁA POLA MAGNETYCZNEGO. Wykład 9 lato 2016/17 1

Ładunki elektryczne. q = ne. Zasada zachowania ładunku. Ładunek jest cechąciała i nie można go wydzielićz materii. Ładunki jednoimienne odpychają się

Dielektryki. właściwości makroskopowe. Ryszard J. Barczyński, 2016 Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego

Pole elektromagnetyczne

1 Trochoidalny selektor elektronów

Obwód składający się z baterii (źródła siły elektromotorycznej ) oraz opornika. r opór wewnętrzny baterii R- opór opornika

2. Dany jest dipol elektryczny. Obliczyć potencjał V dla dowolnego punktu znajdującego się w odległości r znacznie większej od rozmiarów dipola.

Indukcja elektromagnetyczna

Pracownia fizyczna i elektroniczna. Wykład marca Krzysztof Korona

1 Promieniowanie Ciaªa Doskonale Czarnego. 2 Efekt Fotoelektryczny. 3 Efekt Comptona. 4 Promienie Röntgena. 5 Zjawiska kwantowe.

Elektrostatyka. Prawo Coulomba Natężenie pola elektrycznego Energia potencjalna pola elektrycznego

Arkusz 4. Elementy geometrii analitycznej w przestrzeni

) I = dq. Obwody RC. I II prawo Kirchhoffa: t = RC (stała czasowa) IR V C. ! E d! l = 0 IR +V C. R dq dt + Q C V 0 = 0. C 1 e dt = V 0.

Podstawy fizyki sezon 2 5. Pole magnetyczne II

PROGRAM INDYWIDUALNEGO TOKU NAUCZANIA DLA UCZNIÓW KLASY II

Ładunek elektryczny. Ładunek elektryczny jedna z własności cząstek elementarnych

Magnetyzm cz.ii. Indukcja elektromagnetyczna Równania Maxwella Obwody RL,RC

Wykªad z Fizyki dla I roku WIL

Indukcja elektromagnetyczna. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Prąd elektryczny - przepływ ładunku

Elementy geometrii analitycznej w przestrzeni

Linie sił pola elektrycznego

Elektrodynamika. Część 6. Elektrodynamika. Ryszard Tanaś. Zakład Optyki Nieliniowej, UAM

Podstawy elektrodynamiki / David J. Griffiths. - wyd. 2, dodr. 3. Warszawa, 2011 Spis treści. Przedmowa 11

Wykład FIZYKA II. 2. Prąd elektryczny. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Wektor. Uporz dkowany ukªad liczb (najcz ±ciej: dwóch - na pªaszczy¹nie, trzech - w przestrzeni 3D).

Repetytorium z Fizyki wersja testowa

ZAGADNIENIA DO EGZAMINU Z FIZYKI W SEMESTRZE LETNIM 2010/11

Z-ID-106. Inżynieria Danych I stopień Praktyczny Studia stacjonarne Wszystkie Katedra Matematyki i Fizyki Prof. dr hab.

Rozdział 8. Fale elektromagnetyczne

Wykład Pole elektryczne na powierzchniach granicznych 8.10 Gęstość energii pola elektrycznego

Podstawy fizyki sezon 2 2. Elektrostatyka 2

ŁADUNEK I MATERIA Ładunki elektryczne są ściśle związane z atomową budową materii. Materia składa się z trzech rodzajów cząstek elementarnych:

Wykład FIZYKA II. 1. Elektrostatyka

PRAWA ZACHOWANIA. Podstawowe terminy. Cia a tworz ce uk ad mechaniczny oddzia ywuj mi dzy sob i z cia ami nie nale cymi do uk adu za pomoc

Wykład 2. POLE ELEKTROMEGNETYCZNE:

Elektrostatyka. Potencjał pola elektrycznego Prawo Gaussa

Ruch harmoniczny. Adam Szmagli«ski. Kraków, Instytut Fizyki PK

Koªo Naukowe Robotyków KoNaR. Plan prezentacji. Wst p Rezystory Potencjomerty Kondensatory Podsumowanie

LXIV OLIMPIADA FIZYCZNA ZAWODY III STOPNIA

Księgarnia PWN: David J. Griffiths - Podstawy elektrodynamiki

Zadania z z matematyki dla studentów gospodarki przestrzennej UŠ. Marek Majewski Aktualizacja: 31 pa¹dziernika 2006

POLE MAGNETYCZNE Magnetyzm. Pole magnetyczne. Indukcja magnetyczna. Siła Lorentza. Prawo Biota-Savarta. Prawo Ampère a. Prawo Gaussa dla pola

znak minus wynika z faktu, że wektor F jest zwrócony

Elementy geometrii w przestrzeni R 3

POLE MAGNETYCZNE ŹRÓDŁA POLA MAGNETYCZNEGO

r = x x2 2 + x2 3.

Badanie transformatora

Rachunek caªkowy funkcji wielu zmiennych

Wykład FIZYKA II. 1. Elektrostatyka. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Elektrodynamika Część 4 Magnetostatyka Ryszard Tanaś Zakład Optyki Nieliniowej, UAM

(wynika z II ZD), (wynika z PPC), Zapisujemy to wszystko w jednym równaniu i przeksztaªcamy: = GM

Transkrypt:

Elektrostatyka Prawo Coulomba F = k qq r r 2 r, wspóªczynnik k = 1 N m2 4πε = 9 109 C 2 gdzie: F - siªa z jak ªadunek Q dziaªa na q, r wektor poªo»enia od ªadunku Q do q, r = r, Przenikalno± elektryczna o±rodka ε = ε r ε 0, ε r - wzgl dna przenikalno± elektryczna, ε 0 - przenikalno± elektryczna pró»ni. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 1 / 20

Elektrostatyka Prawo Coulomba F = k qq r r 2 r, wspóªczynnik k = 1 N m2 4πε = 9 109 C 2 gdzie: F - siªa z jak ªadunek Q dziaªa na q, r wektor poªo»enia od ªadunku Q do q, r = r, Przenikalno± elektryczna o±rodka ε = ε r ε 0, ε r - wzgl dna przenikalno± elektryczna, ε 0 - przenikalno± elektryczna pró»ni. Nat»enie pola F E ( r) = q = k Q r r 2 r, gdzie: r - wektor o pocz tku w miejscu ªadunku Q, b d cego ¹ródªem pola. def. Nat»enie pola elektrycznego w danym punkcie równe jest stosunkowi siªy dziaªaj cej w tym punkcie na ªadunek próbny, do warto±ci tego ªadunku. def. Šadunek próbny to ªadunek dodatni, na tyle maªy, aby nie zakªócaª badanego pola. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 1 / 20

Strumie«pola elektrycznego przechodz cy przez powierzchni o polu S: Ψ = S E d s. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 2 / 20

Strumie«pola elektrycznego przechodz cy przez powierzchni o polu S: Ψ = S E d s. Prawo Gaussa Caªkowity strumie«pola elektrycznego przechodz cy przez zamkni t powierzchni jest proporcjonalny do ªadunku wewn trz tej powierzchni: Ψ = Q ε Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 2 / 20

Praca w polu elektrostatycznym: W = F d r = q E d r W przypadku pola pochodz cego od ªadunku punktowego: W = q k Q r r 2 r ( d r) = kqq dr r 2 = k qq r + C Šadunek q przenosimy z niesko«czono±ci na odlegªo± r od ªadunku Q wi c element caªkowania d r ma zwrot przeciwny do kierunku pola a staªa caªkowania C = 0. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 3 / 20

Praca w polu elektrostatycznym: W = F d r = q E d r W przypadku pola pochodz cego od ªadunku punktowego: W = q k Q r r 2 r ( d r) = kqq dr r 2 = k qq r + C Šadunek q przenosimy z niesko«czono±ci na odlegªo± r od ªadunku Q wi c element caªkowania d r ma zwrot przeciwny do kierunku pola a staªa caªkowania C = 0. Energia potencjalna pola elektrostatycznego E P = W = k qq r Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 3 / 20

Praca w polu elektrostatycznym: W = F d r = q E d r W przypadku pola pochodz cego od ªadunku punktowego: W = q k Q r r 2 r ( d r) = kqq dr r 2 = k qq r + C Šadunek q przenosimy z niesko«czono±ci na odlegªo± r od ªadunku Q wi c element caªkowania d r ma zwrot przeciwny do kierunku pola a staªa caªkowania C = 0. Energia potencjalna pola elektrostatycznego E P = W = k qq r Potencjaª V = E P q = k Q r Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 3 / 20

Praca w polu elektrostatycznym: W = F d r = q E d r W przypadku pola pochodz cego od ªadunku punktowego: W = q k Q r r 2 r ( d r) = kqq dr r 2 = k qq r + C Šadunek q przenosimy z niesko«czono±ci na odlegªo± r od ªadunku Q wi c element caªkowania d r ma zwrot przeciwny do kierunku pola a staªa caªkowania C = 0. Energia potencjalna pola elektrostatycznego E P = W = k qq r Potencjaª V = E P q = k Q r Napi cie mi dzy dwoma punktami pola: U = V. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 3 / 20

St d praca przemieszczenia ªadunku q w polu elektrostatycznym: W = qu, a U = E d r wi c E = V. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 4 / 20

St d praca przemieszczenia ªadunku q w polu elektrostatycznym: W = qu, a U = E d r wi c E = V. Linie pola i powierzchnie ekwipotencjalne Rozkªad pola mo»na przedstawi gracznie za pomoc lini pola, które w ka»dym punkcie s styczne do nat»enia pola, oraz powierzchni ekwipotencjalnych o jednakowym potencjale V = const. St d dv = E d r = 0 oznacza,»e ka»de przemieszczenie na powierzchni ekwipotencjalnej jest prostopadªe do nat»enia pola, wi c linie siª pola s prostopadªe do powierzchni ekwipotencjalnych. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 4 / 20

Potencjaª i nat»enie pola pochodz cego od n ªadunków punktowych w punkcie r: V ( r) = n n Q V i = k i r r i, E (r) = n n E i = k i=1 i=1 i=1 i=1 Q i ( r r i ) 2 r r i r r i. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 5 / 20

Potencjaª i nat»enie pola pochodz cego od n ªadunków punktowych w punkcie r: V ( r) = n n Q V i = k i r r i, E (r) = n n E i = k i=1 Dipol elektryczny i=1 i=1 i=1 Q i ( r r i ) 2 r r i r r i. to ukªad dwóch jednakowych ró»noimiennych ªadunków w staªej odlegªo±ci od siebie. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 5 / 20

Potencjaª i nat»enie pola pochodz cego od n ªadunków punktowych w punkcie r: V ( r) = n n Q V i = k i r r i, E (r) = n n E i = k i=1 Dipol elektryczny i=1 i=1 i=1 Q i ( r r i ) 2 r r i r r i. to ukªad dwóch jednakowych ró»noimiennych ªadunków w staªej odlegªo±ci od siebie. Moment dipolowy dipola o poªo»eniach dodatniego r + i ujemnego r ªadunku o wielko±ci Q: p = Q ( r + r ). Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 5 / 20

Pojemno± kondensatora to stosunek ªadunku zgromadzonego na ka»dej z jego okªadek do napi cia mi dzy nimi: C = Q U. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 6 / 20

Pojemno± kondensatora to stosunek ªadunku zgromadzonego na ka»dej z jego okªadek do napi cia mi dzy nimi: C = Q U. Dla kondensatora pªaskiego z prawa Gaussa: E = σ ε = Q εs. Napi cie w polu jednorodnym: U = Ed, st d pojemno± C = εs d. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 6 / 20

Pojemno± kondensatora to stosunek ªadunku zgromadzonego na ka»dej z jego okªadek do napi cia mi dzy nimi: C = Q U. Dla kondensatora pªaskiego z prawa Gaussa: E = σ ε = Q εs. Napi cie w polu jednorodnym: U = Ed, st d pojemno± C = εs d. Poª czenie równolegªe kondensatorów Przy poª czeniu równolegªym kondensatorów wszystkie s pod tym samym napi ciem, a ªadunki na nich zgromadzone s proporcjonalne do ich pojemno±ci i si sumuj : Q = Q i = U C i. Pojemno± ukªadu równolegªego: C = C i. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 6 / 20

Poª czenie szeregowe kondensatorów W poª czeniu szeregowym na ka»dym kondensatorze zgromadzi si ªadunek o tej samej warto±ci, a napi cia na ich okªadkach b d odwrotnie proporcjonalne do ich pojemno±ci: U = U i = Q 1 C. Pojemno± i 1 ukªadu szeregowego: C = 1 C. i Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 7 / 20

Poª czenie szeregowe kondensatorów W poª czeniu szeregowym na ka»dym kondensatorze zgromadzi si ªadunek o tej samej warto±ci, a napi cia na ich okªadkach b d odwrotnie proporcjonalne do ich pojemno±ci: U = U i = Q 1 C. Pojemno± i 1 ukªadu szeregowego: C = 1 C. i Energia naªadowanego kondensatora Energia naªadowanego kondensatora jest równa pracy ªadowania: Q U E = U dq = CU du = 1 2 QU2. 0 0 Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 7 / 20

Pr d elektryczny staªy Pr d elektryczny Pr d elektryczny to uporz dkowany ruch ªadunków elektrycznych. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 8 / 20

Pr d elektryczny staªy Pr d elektryczny Pr d elektryczny to uporz dkowany ruch ªadunków elektrycznych. Nat»enie pr du Nat»enie pr du to stosunek ªadunku przepªywaj cego przez poprzeczny przekrój przewodnika do czasu jego przepªywu: I = dq dt. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 8 / 20

Pr d elektryczny staªy Pr d elektryczny Pr d elektryczny to uporz dkowany ruch ªadunków elektrycznych. Nat»enie pr du Nat»enie pr du to stosunek ªadunku przepªywaj cego przez poprzeczny przekrój przewodnika do czasu jego przepªywu: I = dq dt. G sto± pr du G sto± pr du to stosunek nat»enia pr du do pola prostopadªego do kierunku pr du, przez które pr d pªynie: j = di ds. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 8 / 20

I Prawo Kirchhoa Suma nat»e«pr dów dopªywaj cych i odpªywaj cych od w zªa jest równa zeru. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 9 / 20

I Prawo Kirchhoa Suma nat»e«pr dów dopªywaj cych i odpªywaj cych od w zªa jest równa zeru. II Prawo Kirchhoa W dowolnie wydzielonej zamkni tej cz ±ci obwodu elektrycznego, w tzw. oczku, suma czynnych siª elektromotorycznych jest równa sumie spadków napi cia na poszczególnych oporach obwodu. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 9 / 20

I Prawo Kirchhoa Suma nat»e«pr dów dopªywaj cych i odpªywaj cych od w zªa jest równa zeru. II Prawo Kirchhoa W dowolnie wydzielonej zamkni tej cz ±ci obwodu elektrycznego, w tzw. oczku, suma czynnych siª elektromotorycznych jest równa sumie spadków napi cia na poszczególnych oporach obwodu. Prawo Ohma Nat»enie pr du pªyn cego przez przewodnik jest wprost proporcjonalne do napi cia przyªo»onego do jego ko«ców. I = U R Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 9 / 20

Opór elektryczny Opór jednorodnego i izotropowego przewodnika jest wprost proporcjonalny do jego dªugo±ci l i odwrotnie proporcjonalny do pola przekroju S: R = ρ l S, ρ opór wªa±ciwy. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 10 / 20

Opór elektryczny Opór jednorodnego i izotropowego przewodnika jest wprost proporcjonalny do jego dªugo±ci l i odwrotnie proporcjonalny do pola przekroju S: R = ρ l S, ρ opór wªa±ciwy. Poª czenie szeregowe oporów W poª czeniu szeregowym przez ka»dy opornik przepªywa ten sam pr d, a spadki napi na ka»dym z nich s proporcjonalne do oporów: U = U i = I R i. Opór ukªadu szeregowego: R = R i. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 10 / 20

Opór elektryczny Opór jednorodnego i izotropowego przewodnika jest wprost proporcjonalny do jego dªugo±ci l i odwrotnie proporcjonalny do pola przekroju S: R = ρ l S, ρ opór wªa±ciwy. Poª czenie szeregowe oporów W poª czeniu szeregowym przez ka»dy opornik przepªywa ten sam pr d, a spadki napi na ka»dym z nich s proporcjonalne do oporów: U = U i = I R i. Opór ukªadu szeregowego: R = R i. Poª czenie równolegªe oporów Przy poª czeniu równolegªym oporników do ka»dego przyªo»one jest jednakowe napi cie, a pr d caªkowity jest sum pr dów w odgaª zieniach: I = I i = U 1 1 R. Opór ukªadu równolegªego: i R = 1 R. i Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 10 / 20

Praca pr du elektrycznego W = qu = UIt = I 2 Rt Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 11 / 20

Praca pr du elektrycznego W = qu = UIt = I 2 Rt Moc pr du elektrycznego P = W t = UI Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 11 / 20

Elektroliza Elektroliza to wydzielanie si substancji w wyniku przepªywu pr du. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 12 / 20

Elektroliza Elektroliza to wydzielanie si substancji w wyniku przepªywu pr du. Woltametr Woltametr to naczynie, w którym odbywa si elektroliza. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 12 / 20

Elektroliza Elektroliza to wydzielanie si substancji w wyniku przepªywu pr du. Woltametr Woltametr to naczynie, w którym odbywa si elektroliza. I Prawo Faradaya Masy produktów elelktrolizy wydzielone na elektrodach s proporcjonalne do ªadunku przepªywaj cego przez elektrolit: m = kit. Wspóªczynnik k to równowa»nik elektrochemiczny. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 12 / 20

Elektroliza Elektroliza to wydzielanie si substancji w wyniku przepªywu pr du. Woltametr Woltametr to naczynie, w którym odbywa si elektroliza. I Prawo Faradaya Masy produktów elelktrolizy wydzielone na elektrodach s proporcjonalne do ªadunku przepªywaj cego przez elektrolit: m = kit. Wspóªczynnik k to równowa»nik elektrochemiczny. II Prawo Faradaya Masy produktów elektrolizy wydzielone na elektrodach ró»nych woltametrów podczas przepªywu pr du o tym samym nat»eniu i w tym samym czasie s proporcjonalne do gramorównowa»ników danych substancji. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 12 / 20

Gramorównowa»nik to stosunek masy jednego mola danej substancji do jej warto±ciowo±ci: R = M w. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 13 / 20

Gramorównowa»nik to stosunek masy jednego mola danej substancji do jej warto±ciowo±ci: R = M w. Staªa Faradaya F = R k = 96 487 C St d: m = M wf It Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 13 / 20

Gramorównowa»nik to stosunek masy jednego mola danej substancji do jej warto±ciowo±ci: R = M w. Staªa Faradaya F = R k = 96 487 C St d: m = M wf It Liczba Avogadro N A = 6.023 10 23 Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 13 / 20

Magnetyzm Siªa Lorentza F = q v B Przykªad: Zjawisko Halla, wzgl dno± pola ze wzgl du na wzgl dno± pr dko±ci Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 14 / 20

Magnetyzm Siªa Lorentza F = q v B Przykªad: Zjawisko Halla, wzgl dno± pola ze wzgl du na wzgl dno± pr dko±ci Indukcja pola magnetycznego B = µ H, gdzie H, to nat»enie pola magnetycznego. 7 T m przenikalno± magnetyczna µ = µ r µ 0, µ 0 = 4π 10 A przenikalno± magnetyczna pró»ni, a µ r wzgl dna przenikalno± magnetyczna o±rodka ε 0 µ 0 c 2 = 1 Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 14 / 20

Magnetyzm Siªa Lorentza F = q v B Przykªad: Zjawisko Halla, wzgl dno± pola ze wzgl du na wzgl dno± pr dko±ci Indukcja pola magnetycznego B = µ H, gdzie H, to nat»enie pola magnetycznego. 7 T m przenikalno± magnetyczna µ = µ r µ 0, µ 0 = 4π 10 A przenikalno± magnetyczna pró»ni, a µ r wzgl dna przenikalno± magnetyczna o±rodka ε 0 µ 0 c 2 = 1 Siªa elektrodynamiczna (Ampère'a) to siªa dziaªaj ca na przewodnik z pr dem: F = I dl B dl - element dªugo±ci przewodnika o zwrocie zgodnym z nat»eniem pr du I Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 14 / 20

Prawo Ampère'a Dla dowolnego pola magnetycznego i dowolnej zamkni tej drogi caªkowania obejmuj c powierzchni, przez któr przepªywa pr d I : I = H dl Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 15 / 20

Prawo Ampère'a Dla dowolnego pola magnetycznego i dowolnej zamkni tej drogi caªkowania obejmuj c powierzchni, przez któr przepªywa pr d I : I = H dl Prawo Biota-Savarta dh = I d l r 4π r 3 r - wektor o pocz tku w elemencie d l i ko«cu w punkcie pomiaru nat»enia pola magnetycznego dh Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 15 / 20

Pole elektromagnetyczne Prawo Faradaya Siªa elektromotoryczna indukcji ε = Φ t Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 16 / 20

Pole elektromagnetyczne Prawo Faradaya Siªa elektromotoryczna indukcji ε = Φ t Strumie«indukcji magnetycznej Φ = B S Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 16 / 20

Pole elektromagnetyczne Prawo Faradaya Siªa elektromotoryczna indukcji ε = Φ t Strumie«indukcji magnetycznej Φ = B S Indukcyjno± Strumie«wªasnego pola magnetycznego obwodu jest wprost proporcjonalny do nat»enia pªyn cego w nim pr du Φ = LI. L - wspóªczynnik samoindukcji. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 16 / 20

Pr d przemienny Nat»enie pr du I = I 0 sin (ωt) Napi cie U = U 0 sin (ωt + φ) φ - przesuni cie fazowe napi cia w stosunku do nat»enia. Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 17 / 20

Pr d przemienny Nat»enie pr du I = I 0 sin (ωt) Napi cie U = U 0 sin (ωt + φ) φ - przesuni cie fazowe napi cia w stosunku do nat»enia. Opór indukcyjny i pojemno±ciowy Opór indukcyjny R L = ωl, opór pojemno±ciowy R C = 1 ωc tgφ = R L R C R, impedancja Z = R + i (R L R C ) moduª impedancji Z = R 2 + (R L R C ) 2 Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 17 / 20

Równania pola elektromagnetycznego - caªkowe równania Maxwella 1. Prawo Faradaya dla indukcji elektromagnetycznej E dl = Φ t φ - strumie«magnetyczny Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 18 / 20

Równania pola elektromagnetycznego - caªkowe równania Maxwella 1. Prawo Faradaya dla indukcji elektromagnetycznej E dl = Φ t φ - strumie«magnetyczny 2. Uogólnione prawo Ampère'a H dl = I + D t ds Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 18 / 20

Równania pola elektromagnetycznego - caªkowe równania Maxwella 1. Prawo Faradaya dla indukcji elektromagnetycznej E dl = Φ t φ - strumie«magnetyczny 2. Uogólnione prawo Ampère'a H dl = I + D t ds 3. Prawo Gaussa dla pola elektrycznego D ds = Q Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 18 / 20

Równania pola elektromagnetycznego - caªkowe równania Maxwella 1. Prawo Faradaya dla indukcji elektromagnetycznej E dl = Φ t φ - strumie«magnetyczny 2. Uogólnione prawo Ampère'a H dl = I + D t ds 3. Prawo Gaussa dla pola elektrycznego D ds = Q 4. Prawo Gaussa dla pola magnetycxznego B ds = 0 Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 18 / 20

Ró»niczkowe równania Maxwella rot E = B t Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 19 / 20

Ró»niczkowe równania Maxwella rot E = B t rot H = j + D t Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 19 / 20

Ró»niczkowe równania Maxwella rot E = B t rot H = j + D t div D = ρ Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 19 / 20

Ró»niczkowe równania Maxwella rot E = B t rot H = j + D t div D = ρ div B = 0 Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 19 / 20

Literatura Marta Skorko, Fizyka, PWN (1982). Andrzej Januszajtis, Fizyka dla Politechnik, t. 1 Cz stki, PWN (1977). Andrzej Januszajtis, Fizyka dla Politechnik, t. 2 Pola, PWN (1982). Barbara Ole±, Wykªady z Fizyki, Wydawnictwo PK (2005). Bohdan Kozarzewski, Fizyka zjawisk mikroskopowych, Wydawnictwo PK (1998). Encyklopedia zyki wspóªczesnej, PWN (1983). D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy zyki t.1, PWN (2006). Adam Szmagli«ski (IF PK) Wykªad z Elektryczno±ci i Magnetyzmu Kraków, 5.12.2013 20 / 20