1 Elektryczność i MagnetyzmWykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład piąty 2 marca 2010

2 Z ostatniego wykładu Pomiary wysokich napięćPotencjał pola elektrycznego, krążenie i rotacja Potencjał pola ładunku punktowego, jednorodnie naładowanej nici i płaszczyzny Natężenie pola w pobliżu przewodnika – rola krzywizny, znaczenie ostrza Silnik jonowy Pojemność elektryczna kuli i kondensatora

3 Cyfrowy miernik pojemności085.2 pF 018.0 pF

4 Pojemność układu kondensatorówC1 C1 C2 C2 Połączenie równoległe: to samo napięcie, suma ładunków Połączenie szeregowe: ten sam ładunek, suma napięć

5 Zmiana napięcia na kondensatorzekV Natężenie pola elektrycznego nie zależy od odległości płytek Wniosek: napięcie rośnie przy zwiększaniu d Przy okazji: wyjaśnienie dużych napięć otrzymywanych przy elektryzowaniu

6 Elektrofor

7 Siła między okładkami kondensatorakV

8 Siła między okładkami kondensatorakV

9 Siła między okładkami kondensatoraPomiar siły przyciągania okładek a więc Wartości liczbowe F = 0.3 N, D = 3 cm, S = 81 cm2, stąd U  50 kV

10 Maszyna elektrostatyczna Wimshursta

11 Jak działa maszyna elektrostatyczna?kuElestt.cdr str.2 11

12 Multiplikator PiekaryArkadiusz Henryk Piekara ( ),

13 Energia kondensatora Z pracy ładowania Z pracy rozsuwania okładekMożna też zapisać A więc objętościowa gęstość energii

14 Energia pola elektrostatycznegoPrzy przesuwaniu powierzchni przewodnika wykonywana jest praca Jednocześnie ubywa pola z objętości zakreślonej przez przesuwaną powierzchnię. Można więc zdefiniować objętościową gęstość energii w Współczynnik jedna druga we wzorze bierze się ze średniej wartości siły w warstwie ładunku dS dx

15 Rozbieranie kondensatora

16 Przenoszenie ładunku do wnętrza+ + +

17 Napięcie przy zdejmowaniu swetra

18 Generator van de GraaffaRobert J. Van de Graaff ( ). The first model was demonstrated in October 1929.

19 Dygresja: od Archimedesa do Gaussac. 287 BC – c. 212 BC 1777 – 1855

20 Prawo Archimedesa

21 Prawo Archimedesa Wypór Q Ciężar PWP

22 Prawo Archimedesa (-287 – -212)Na ciało zanurzone działa siła wyporu równa ciężarowi wypartego płynu

23 Prawo Archimedesa z dF = -pndS S dS n P = - zg S- zg ciężar słupa płynu na jednostkę powierzchni z dF = -pndS dS n

24 Prawo Archimedesa Siła wyporu: Ciężar wypartego płynu:Strumień przez powierzchnię S ciała gdzie dywergencja Ciężar wypartego płynu: Całka po objętości V ciała

25 Twierdzenie Gaussa (matematyczne)Archimedes: Gauss: po brzegu po wnętrzu Dywergencja: gęstość objętościowa strumienia (gęstość źródeł)

26 Prawo Gaussa: ładunek źródłem polaczyli