Физика

Физика
Сделать конспект и презентацию по теме: « Проводники и диэлектрики в
электрическом поле. Электрическая емкость и ее единица измерения.
Конденсаторы. Соединение конденсаторов в батарею. Применение
конденсаторов ».
Тема: "Закон Кулона"
Задания:
Решить задачи:
1. Как изменится сила, если расстояние между зарядами увеличим в два
раза?
2. Определите силу взаимодействия двух одинаковых точечных зарядов по
1мкКл, находящихся на расстоянии 30 см друг от друга.
3. Сила взаимодействия 2-х одинаковых точечных зарядов, находящихся на
расстоянии 0,5 м, равна 3,6 Н. Найдите величины этих зарядов.
4. Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух точечных зарядов
при увеличении каждого заряда в 3 раза, если расстояние между ними
уменьшить в 2 раза?
Дополнительный вопрос:
В чем сходство и различие закона Кулона и Закона всемирного тяготения?
Для этого сравните:





форму записи законов;
зависимость сил от расстояния между телами (зарядами);
условия применимости законов;
точка приложения и направления сил;
природу сил.
Тема: "Электрическое поле как особый вид материи. Напряженность
электрического поля, поля точечного заряда, заряженного шара. Силовые
линии электрического поля. Принцип суперпозиции полей".
Время проведения: 2 часа.
Задания:
Решить задачи:
1 Одноименные заряды по 0,1 мкКл каждый расположены на расстоянии 6
см друг от друга. Найти напряженность поля в точке, удаленной от каждого
заряда на расстояние 5 см.
2. Расстояние между двумя точечными зарядами q1=8·10-9 Кл и q2 = -6·10-9 Кл
равно 5 см. Какова напряженность поля в точке, находящейся на расстоянии
4 см от заряда q1 и 3 см от заряда q2?
3. Заряды по 0,1мкКл расположены на расстоянии 6см друг от друга. Найти
напряжённость поля в точке, удалённой на 5см от каждого из зарядов.
4. Какая сила действует на заряд 12нКл, помещённый в точку, в которой
напряжённость электрического поля равна 2 кН/м?
5. На маленьком шарике находится заряд 10 нКл. Чему равна напряженность
поля на расстоянии 0,1 м от центра шарика?
6. Между зарядами +q и +9q расстояние 8 см. На каком расстоянии от
первого заряда находится точка, в которой напряженность поля равна нулю?
Тема: "Диэлектрики"
Задание.
1. Прочитать материал приведенный ниже
пьезоэлектрическом эффекте.
о сегнетоэлектриках и
2. Составить конспект в тетрадь.
2. Выучить:





определение сегнетоэлектриков ;
основные свойства сегнетоэлектриков;
применение сегнетоэлектриков;
определение пьезоэлектрического эффекта;
применение пьезоэлектрического эффекта.
Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрический эффект.
Сегнетоэлектриками называются вещества, обладающие спонтанной
электрической поляризацией, которая может быть обращена приложением
электрического поля E подходящей величины и определенного направления.
В термине «сегнетоэлектрики» нашел свое отражение тот факт, что первые
сегнетоэлектрические свойства были обнаружены у сегнетовой соли.
Позднее, однако, выяснилось, что сегнетова соль является не типичным
сегнетоэлектрическим кристаллом.
Сегнетоэлектрики являются твердыми телами, причем все они неметаллы.
Детальное исследование диэлектрических свойств этих веществ было
проведено в 1930 – 1934 гг. И.В. Курчатовым .
Все сегнетоэлектрики обнаруживают резкую анизотропию свойств
(сегнетоэлектрические свойства могут наблюдаться только вдоль одной из
осей кристалла). У изотропных диэлектриков поляризация всех молекул
одинакова, у анизотропных – поляризация, и следовательно, вектор
поляризации
в разных направлениях разные.
В настоящее время известно несколько сотен сегнетоэлектриков.
Основные свойства сегнетоэлектриков:
1. Диэлектрическая проницаемость ε в некотором температурном
интервале велика(
).
2. Значение ε зависит не только от внешнего поля E0, но и от предыстории
образца.
3. Диэлектрическая проницаемость ε (а следовательно, и Р) – нелинейно
зависит от напряженности внешнего электростатического поля (нелинейные
диэлектрики).
Применение
В техническом применении сегнетоэлектриков наметилось несколько
направлений, важнейшими из которых следует считать:
1) изготовление малогабаритных низкочастотных конденсаторов с большой
удельной емкостью;
2) использование материалов с большой нелинейностью поляризации для
диэлектрических усилителей, модуляторов и других управляемых устройств;
3) использование сегнетоэлементов в счетно-вычислительной технике в
качестве ячеек памяти;
4) использование кристаллов сегнето- и антисегнетоэлектриков для
модуляции и преобразования лазерного излучения;
5) изготовление пьезоэлектрических и пироэлектрических преобразователей.
Пьезоэлектрики — диэлектрики, в которых наблюдается пьезоэффект, то
есть те, которые могут либо под действием деформации индуцировать
электрический заряд на своей поверхности (прямой пьезоэффект), либо под
влиянием внешнего электрического поля деформироваться (обратный
пьезоэффект).
Оба эффекта открыты братьями Жаком и Пьером Кюри в 1880—1881 гг
Пьезоэлектрики широко используются в современной технике как датчики
давления, пьезоэлектрические детонаторы, источники звука огромной
мощности,
миниатюрные трансформаторы, кварцевые
резонаторы для
высокостабильных генераторов частоты, пьезокерамические фильтры,
ультразвуковые линии задержки и др. Наиболее широкое применение в этих
целях
кроме
кристаллического кварца получила
поляризованная
пьезокерамика, изготовленная из поликристаллических сегнетоэлектриков,
например, из цирконата-титаната свинца.
Чаще всего современный человек встречается с ними в зажигалках, где искра
образуется от удара в пьезопластинку, а также при медицинской диагностике
с помощью УЗИ, в которой используются пьезоэлектрические источник и
датчик ультразвука.