Elektryczność statyczna prąd elektryczny

Elektryczność-to dziedzina fizyki i techniki obejmująca zagadnienia związane z
oddziaływaniem ładunków elektrycznych:
· będących w spoczynku (elektrostatyka)
· będących w ruchu (elektromagnetyzm)

Ciała oddziałujące na siebie siłami elektrycznymi nie muszą się stykać. Mówimy, że to oddziaływanie „na odległość”(np. siła grawitacji).



ELEKTRYZOWANIE CIAŁ PRZEZ TARCIE

· Wskaźnikiem naelektryzowania ciał może być lampka neonowa, która m.in. ma zastosowanie we wkrętakach używanych przez elektromechaników.

· „Elektryczność ujemna” związana jest z uzyskaniem przez ciało ładunku ujemnego, a „elektryczność dodatnia” z utratą ładunku ujemnego

· Jednym ze sposobów elektryzowania ciał jest ich wzajemne pocieranie.

· Istnieją dwa rodzaje ładunków. Przyjęto, że szkło przy pocieraniu elektryzuje się dodatnia(+), a PCW- ujemnie(-).

· Elektryzowanie przez pocieranie polega na przejściu elektronów z jednego ciała do drugiego. To ciało, które traci elektrony, elektryzuje się dodatnio a drugie, które je przejmuje, ujemnie. całkowity ładunek układu tych sił nie zmienia się.

· Jednostką ładunku w SI jest 1 kulomb (1C). Ładunek taki odpowiada ładunkowi około 6025*10 elektronów.


SIŁY WZAJEMNEGO ODZZIAŁYWANIA CIAŁ NAELEKTRYZOWANYCH. PRAWO COULOMBA

· Dwa jednoimienne naelektryzowane ciała odpychają się, a naelektryzowane różnoimiennie przyciągają się. Takie oddziaływanie ciał naelektryzowanych nazywamy oddziaływaniem elektrycznym. Występujące przy tym siły nazywamy siłami elektrycznymi.
· Prawo Coulomba: Wartość siły wzajemnego oddziaływania naelektryzowanych kulek(ładunków punktowych ) umieszczonych w pewnej odległości od siebie jest wprost proporcjonalna do iloczynu wartości ładunków zgromadzonych na kulkach i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między ich środkami.
g ▪ g
F = k r F- wartość siły wzajemnego oddziaływania,
k- współczynnik proporcjonalności zależny od rodzaju ośrodka, w którym umieszczone są naelektryzowane kulki.
g , g -ładunki zgromadzone na kulkach
r- odległość między środkami kulek


PRZEWODNIKI I IZOLATORY
· Ciała, które łatwo przenoszą(mówimy też „przewodzą”) ładunek elektryczny, nazywamy przewodnikami. Do przewodników zaliczamy m.in. metale, które w swoim wnętrzu posiadają elektrony swobodne. Są to elektrony, które opuściły powłokę walęcyjną i poruszają się swobodnie wewnątrz ciała ruchem chaotycznym (nieuporządkowanym). Przewodnikami oprócz metali , są również m.in.: grafit elektrolity, zjonizowane gazy ciała organizmów żywych.

· Ciała, pozbawione elektronów swobodnych lub innych nośników ładunku (jonów dodatnich czy ujemnych), które mogą się swobodnie poruszać w ich wnętrzu, nazywamy izolatorami. Izolatory nie przewodzą (nie przenoszą) ładunków elektrycznych. Do izolatorów zaliczamy m.in.: PCW, porcelanę, szkło, papier, gips.

ZJAWISKO INDUKCJI ELEKTROSTATYCZNEJ

· Elektryzowanie ciał przewodzącego przez indukcję polega na przemieszczaniu się w jego wnętrzu elektronów swobodnych pod wpływem pod wpływem ładunku zbliżanego ciała naelektryzowanego.
· Zbliżanie ciała naelektryzowanego do izolatora powoduje jego polaryzację elektryczną

ELEKTRYZOWNIE CIAŁ PRZEZ DOTKNIĘCIE CIAŁEM NAELEKTRYZOWNYM

· Elektryzowanie ciała może wystąpić również przez dotknięcie tego ciała innym ciałem naelektryzowanym. w układzie „ ciało naelektryzowane- ciało elektryzowane” następuje trwałe przemieszczenie się elektronów z jednego ciała do drugiego. W efekcie oba ciała są naelektryzowane ładunkiem tego samego znaku.
· W układzie ciał izolowanych elektrycznie od otoczenia całkowity ładunek (suma ładunków dodatnich i ujemnych) nie ulega zmianie. Ładunek może jednie przemieszczać się z jednego ciała (lub jego części) do innego ciała (lub jego części). To stwierdzenie nazywamy zasadą zachowania ładunku.

POLE ELEKTROSTATYCZNE

· Obszar wokół ciała naelektryzowanego ma specjalne właściwości: na każde inne ciało naelektryzowane ( na ładunki) działa w tym obszarze siła elektryczna. Mówimy, że ciało naelektryzowane wytwarza wokół siebie pole elektrostatyczne i jest jego źródłem.
· Wartość siły elektrostatycznej jest tym większa im:
silniejsze jest pole, w którym umieszczono dany ładunek
większy jest ładunek, który umieszczono w danym polu

PRACA

Jeżeli:
· ciało porusza się po linii prostej i przebywa drogę s,
· wartość działającej na ciało siły jest stała podczas jego przesuwania,
· kierunek i zwrot siły jest zgodny z kierunkiem i zwrotem przemieszczenia ciała
to pracę można obliczyć za pomocą wzoru:
W=F ▪ s
Zatem pracą (W) przez siłę F działającą na ciało nazywamy wtedy iloczyn wartości tej siły (F) i wartości przemieszczenia ciała (s). Jednostka pracy jest dżul ( 1J = 1N▪1m)



NAPIĘCIE

· Napięciem U miedzy dwoma punktami A, B pola elektrostatycznego nazywamy iloraz pracy (W ) wykonanej przez siły elektryczne podczas przenoszenia ładunku(q) z punktu A do punktu B tego pola i wartości tego ładunku

W
UAB= q
· Napięciem między dwoma punktami pola elektrostatycznego informuje nas o tym, jaką pracę wykonują siły elektryczne przy przenoszeniu ładunku jednostkowego (1C) między tymi punktami
· Jednostką napięcia jest wolt (1V= 1J/1C)
· Napięcie miedzy dwoma punktami pola elektrostatycznego, które leżą na tej samej linii pola, zalezy od odległości miedzy tymi punktami i od tego, jak „silne’ jest pole.


Prąd Elektryczny


· prądem elektrycznym w przewodniku metalowym nazywamy uporządkowany ruch elektronów swobodnych zachodzący pod wpływem sił pola elektrycznego. Prąd elektryczny może również płynąć przez niektóre ciecze (elektrolity) i zjonizowane gazy
· skutkami przepływu prądu mogą być m.in.:]
☺wzrost temperatury przewodnika
☺wysyłanie (czyli emisja) światła
☺wykonywanie pracy mechanicznej
☺reakcje chemiczne
☺oddziaływanie magnetyczne