Lección 57 Tema: Campo eléctrico. Intensidad del campo eléctrico. Principio de superposición de campos. Objetivo: divulgación de la naturaleza material del campo eléctrico y la formación del concepto de intensidad de campo eléctrico
Objetivos de la lección: familiarizar a los estudiantes con las características de potencia del campo eléctrico;
∙ formar conocimientos informales en la interpretación del concepto de “intensidad de campo eléctrico”;
∙ Cultivar una actitud consciente hacia el aprendizaje y el interés por estudiar física.
Lección: aprender material nuevo Equipo: funda de metal ligero hecha de papel de aluminio, barra de plexiglás, plumas sobre un soporte, máquina de electróforo, bola sobre hilo de seda, placas de condensador, presentación, animación flash Progreso de la lección
- Repetición de lo aprendido.
- Formule la ley de Coulomb. ¿Cuál es el significado físico del coeficiente k? ¿Determinar los límites de aplicabilidad de la ley de Coulomb?
- Dictado físico. Ley de conservación de la carga eléctrica. Ley de Coulomb. (verificación mutua)
Aprendiendo nuevo material
- Aprendiendo nuevo material
- tensión E.P.
tensión E.P. no depende de la magnitud de la carga, una cantidad vectorial (fuerza característica del campo) Muestra con qué fuerza actúa el campo sobre una carga colocada en este campo. 
Sustituyendo la expresión de fuerza en la fórmula, obtenemos la expresión de la intensidad de campo de una carga puntual.
¿Cómo se puede caracterizar un campo creado por varias cargas? Debemos utilizar la suma vectorial de las fuerzas que actúan sobre la carga introducida en el campo y obtener la intensidad E.P. Este caso se llama PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN ( diapositiva 6)Experimento 4. Experimentos para demostrar los espectros de campos eléctricos (1. Experimentos con sultanes instalados sobre soportes aislantes y cargados desde una máquina de láminas eléctrica. 2. Experimentos con placas de condensadores a las que se pegan tiras de papel en un extremo). campo eléctrico con líneas gráficas - LÍNEAS ELÉCTRICAS. LÍNEAS DE CAMPO son líneas que indican la dirección de la fuerza que actúa en este campo sobre una partícula cargada positivamente colocada en él ( diapositivas 9,10,11)
Líneas de campo creadas por partículas cargadas positivamente (a) y negativamente (b) 
El caso más interesante es el de E.P. creado entre dos largas placas cargadas. Entonces se crea un E.P. homogéneo entre ellos. + - 1 2 3Explicación del principio de superposición, mediante una representación gráfica ( diapositivas11,12,13)
III.Consolidación de conocimientos, habilidades, destrezas.
Preguntas de revisión
∙ Análisis de preguntas:
a) ¿Cómo debemos entender que existe un campo eléctrico en un punto determinado?
b) ¿Cómo debemos entender que la tensión en el punto A es mayor que la tensión en el punto B?
c) ¿Cómo debemos entender que la intensidad en un punto dado del campo es de 6 N/kl?
d) ¿Qué valor se puede determinar si se conoce la intensidad en un punto dado del campo?
∙ 2. Análisis de problemas cualitativos.
800. Dos cargas de igual magnitud se encuentran a cierta distancia entre sí. ¿En qué caso es mayor el voltaje en un punto que se encuentra a la mitad de la distancia entre ellos, si estas cargas son similares o diferentes?? (Diferentes. Con cargas puntuales del mismo nombre, la tensión será cero).
801. ¿Por qué los pájaros salen volando de los cables de alto voltaje cuando se enciende la corriente? (Cuando se enciende una corriente de alto voltaje, aparece una carga eléctrica estática en las plumas del ave, como resultado de lo cual las plumas del ave se erizan y divergen (como las borlas de una pluma de papel conectada a una máquina electrostática). Esto asusta al pájaro. , sale volando del cable.)
∙ Análisis de problemas de cálculo. [Rymkevich A.P. Colección de problemas de física, grados 10-11. – M.: Avutarda, 2003.]:
698. En algún punto del campo, una fuerza de 0,4 μN actúa sobre una carga de 2 nC. Encuentre la intensidad del campo en este punto. (200 V/m)
699. ¿Qué fuerza actúa sobre una carga de 12 nC colocada en un punto donde la intensidad del campo eléctrico es 2? ¿kN/Cl? (24 µN)
Resumiendo la lección.
Literatura:
Libro de texto de Física 10, B. Krongar, V. Kem, N. Koyshibaev, editorial "Mektep" 2010
[Tulchinsky M.E. Problemas cualitativos en física en la escuela secundaria. – M.: Educación, 1972.]:
Rymkevich A.P. Colección de problemas de física, grados 10-11. – M.: Avutarda, 2003
V.A.Volkov. Para ayudar al maestro de la escuela.
Sujeto : Campo eléctrico. Intensidad del campo eléctrico. Principio de superposición de campos.
El propósito de la lección: continuar la formación del concepto de “campo eléctrico”, introducir su característica principal; Estudiar el principio de superposición de campos eléctricos.
Durante las clases:
1.Momento organizador. Establecer las metas y objetivos de la lección.
2.Prueba de conocimientos:
Dictado físico
Electrificación de carrocerías. Ley de conservación de la carga. ley de Coulomb
¿Cómo se llama la rama de la física que estudia los cuerpos cargados estacionarios? /electrostática/
¿Qué interacción existe entre cuerpos cargados y partículas? /electromagnético/
¿Qué magnitud física determina la interacción electromagnética? /carga eléctrica/
¿Depende la magnitud de la carga de la elección del sistema de referencia? /No/
¿Podemos decir que la carga de un sistema está formada por las cargas de los cuerpos incluidos en el sistema? /Poder/
¿Cómo se llama el proceso que conduce a la aparición de cargas eléctricas en los cuerpos? /Electrificación/
Si un cuerpo es eléctricamente neutro, ¿significa esto que no contiene cargas eléctricas? /No/
¿Es cierto que en un sistema cerrado la suma algebraica de las cargas de todos los cuerpos del sistema permanece constante? /Sí/
Si el número de partículas cargadas en un sistema cerrado ha disminuido, ¿significa esto que la carga de todo el sistema también ha disminuido? /No/
¿Creamos una carga eléctrica al electrificar? /No/
¿Puede existir una carga independientemente de una partícula? /No/
Un cuerpo cuya carga total positiva de partículas es igual a la carga total negativa de partículas es... /Neutral/
¿Cómo cambiará la fuerza de interacción entre partículas cargadas a medida que aumenta la carga de cualquiera de estas partículas? /Incrementará/
¿Cómo cambiará la fuerza de interacción cuando las cargas entren en el medio? /Va a disminuir/
¿Cómo cambiará la fuerza de interacción a medida que la distancia entre cargas aumente 3 veces? /Disminuirá 9 veces/
¿Cómo se llama la magnitud que caracteriza las propiedades eléctricas de un medio? /Constante dieléctrica del medio/
¿En qué unidades se mide la carga eléctrica? /En colgantes/
3.Aprender material nuevo
Campo eléctrico
La interacción de cargas según la ley de Coulomb es un hecho establecido experimentalmente. Sin embargo, no revela la imagen física del proceso de interacción en sí. Y no responde a la pregunta de cómo se produce la acción de una carga sobre otra.
Faraday dio la siguiente explicación: Siempre hay un campo eléctrico alrededor de cada carga eléctrica. Un campo eléctrico es un objeto material continuo en el espacio y capaz de actuar sobre otras cargas eléctricas. La interacción de cargas eléctricas es el resultado de la acción del campo de cuerpos cargados.
El campo eléctrico es un campo creado por cargas eléctricas estacionarias.
Se puede detectar un campo eléctrico si se introduce una carga de prueba (positiva) en un punto determinado.
Una carga de punto de prueba es una carga que no distorsiona el campo bajo estudio (no causa una redistribución de las cargas que crean el campo).
Propiedades del campo eléctrico:
Actúa sobre cargos con cierta fuerza.
El campo eléctrico creado por una carga estacionaria, es decir. electrostático no cambia con el tiempo.
Un campo eléctrico es un tipo especial de materia cuyo movimiento no obedece las leyes de la mecánica de Newton. Este tipo de materia tiene sus propias leyes, propiedades que no se pueden confundir con nada más en el mundo que nos rodea.
Intensidad del campo eléctrico
Cantidad física igual a la relación de la fuerza con la que el campo eléctrico actúa sobre la carga de prueba.q, al valor de este cargo se le llamaintensidad del campo eléctrico
y es designado 
:
.
La unidad de tensión es 1N/C o 1V/m.
Los vectores de intensidad del campo eléctrico y fuerza de Coulomb están codirigidos.
Un campo eléctrico cuya intensidad es la misma en todos los puntos del espacio se llama uniforme.
Líneas de tensión (líneas de campo): líneas cuyas tangentes en cada punto coinciden con la dirección del vector. .
Para utilizar líneas de tensión para caracterizar no solo la dirección, sino también el valor de intensidad del campo electrostático, se dibujan con una cierta densidad: el número de líneas de tensión que penetran en una unidad de superficie perpendicular a las líneas de tensión debe ser igual a el módulo vectorial .
Si el campo es creado por una carga puntual, entonces las líneas de intensidad son líneas rectas radiales que emergen de la carga, si positivo, e incluido en él, si el cargo negativo.
Principio de superposición de campos.
La experiencia demuestra que si una carga eléctrica q Los campos eléctricos de varias fuentes actúan simultáneamente, entonces la fuerza resultante resulta ser igual a la suma que actúa desde cada campo por separado.
Los campos eléctricos obedecen al principio de superposición:
La intensidad del campo resultante creado por el sistema de cargas es igual a la suma geométrica de las intensidades de campo creadas en un punto dado por cada una de las cargas por separado:
o 
4. Fijación del material
Resolver problemas de la colección. problemas ed. Rymkevich nº 696.697.698
Tarea: §92,93,94
Artículo: FísicaSección de disciplina del Examen Estatal Unificado: _________ _
Lecciones totales en el tema –_18___
№ lección de este tema _4____
Tema de la lección « Electricidad. Fuerza actual »
Resumen de la lección proporcionado
NOMBRE COMPLETO. _ __ Bryleva Liliya Zakirzyanovna_
Título académico, cargo: Profesor de física
Lugar de trabajo: Institución educativa municipal escuela secundaria No. 6
Notas de la lección de física.
"Electricidad. Fuerza actual."
Objetivos de la lección:
Educativo: dar el concepto de corriente eléctrica y descubrir las condiciones en las que ocurre. Ingrese las cantidades que caracterizan la corriente eléctrica.
De desarrollo: formar habilidades intelectuales para analizar y comparar los resultados de los experimentos; Activar el pensamiento de los estudiantes y su capacidad para sacar sus propias conclusiones.
educativo - desarrollo del interés cognitivo por la materia, ampliando los horizontes de los estudiantes, mostrando la posibilidad de utilizar los conocimientos adquiridos en las lecciones en situaciones de la vida.
Tipo de lección: lección sobre el aprendizaje de nuevos conocimientos.
Equipo: presentación sobre el tema “Corriente eléctrica. Fuerza actual."
Plan de estudios.
Organizar el tiempo.
Actualización de conocimientos.
Aprender material nuevo.
Consolidación.
Resumiendo.
1. Momento organizativo.
Preparándose para aprender material nuevo.
Hoy nos familiarizaremos con los conceptos: corriente eléctrica, intensidad de corriente y las condiciones necesarias para la existencia de corriente eléctrica.
3. Actualización de conocimientos.
En la pantalla está la diapositiva número 2.
Todos conocéis bien la frase "corriente eléctrica", pero más a menudo utilizamos la palabra "electricidad". Estos conceptos han pasado a formar parte de nuestras vidas hace tanto tiempo que ni siquiera pensamos en su significado. Entonces, ¿qué quieren decir?
En lecciones anteriores, abordamos parcialmente este tema, es decir, estudiamos cuerpos cargados estacionarios. Como recordarás, esta rama de la física se llama electrostática.
En la pantalla está la diapositiva número 3.
Bien, ahora piénsalo. ¿Qué significa la palabra "actual"?
¡Movimiento! Esto significa "corriente eléctrica", es el movimiento de partículas cargadas. Es este fenómeno el que estudiaremos en las siguientes lecciones.
En octavo grado estudiamos parcialmente este fenómeno físico. Luego dijimos que: “la corriente eléctrica es el movimiento dirigido de partículas cargadas”.
Hoy en la lección consideraremos el caso más simple de movimiento direccional de partículas cargadas: la corriente eléctrica continua.
Aprender material nuevo.
Para el surgimiento y existencia de una corriente eléctrica constante en una sustancia es necesaria la presencia de partículas cargadas libres, cuyo movimiento en un conductor provoca la transferencia de carga eléctrica de un lugar a otro.
En la pantalla está la diapositiva número 5.
Sin embargo, si las partículas cargadas experimentan un movimiento térmico aleatorio, como los electrones libres en un metal, entonces no se produce transferencia de carga, lo que significa que no hay corriente eléctrica.
En la pantalla está la diapositiva número 6.
La corriente eléctrica ocurre solo durante el movimiento ordenado (dirigido) de partículas cargadas (electrones o iones).
En la pantalla – diapositiva número 7.
¿Cómo hacer que las partículas cargadas se muevan de forma ordenada?
Necesitamos una fuerza que actúe sobre ellos en una determinada dirección. Tan pronto como esta fuerza deje de actuar, el movimiento ordenado de las partículas cesará debido a la resistencia eléctrica que ejercen a su movimiento los iones de la red cristalina de los metales o las moléculas neutras de electrolitos.
En la pantalla – diapositiva número 8.
Entonces, ¿de dónde viene este poder? Dijimos que sobre las partículas cargadas actúa la fuerza de Coulomb F = q E (la fuerza de Coulomb es igual al producto de la carga por el vector de intensidad), que está directamente relacionada con el campo eléctrico.
En la pantalla está la diapositiva número 9.
Normalmente, es el campo eléctrico dentro del conductor el que provoca y mantiene el movimiento ordenado de las partículas cargadas. Si hay un campo eléctrico dentro de un conductor, entonces existe una diferencia de potencial entre los extremos del conductor. Cuando la diferencia de potencial no cambia con el tiempo, se establece una corriente eléctrica constante en el conductor.
En la pantalla – diapositiva número 10
Esto significa que además de las partículas cargadas, para la existencia de una corriente eléctrica, es necesaria la presencia de campo eléctrico.
Cuando se crea una diferencia de potencial (voltaje) entre cualquier punto de un conductor, se altera el equilibrio de cargas y se produce un movimiento de cargas en el conductor, lo que se denomina corriente eléctrica.
En la pantalla – diapositiva número 11.
Así, hemos establecido dos condiciones para la existencia de corriente eléctrica:
presencia de cargos gratuitos,
Presencia de un campo eléctrico.
En la pantalla está la diapositiva número 12.
Entonces: LA CORRIENTE ELÉCTRICA es el movimiento dirigido y ordenado de partículas cargadas (electrones, iones y otras partículas cargadas). Aquellos. La corriente eléctrica tiene una dirección determinada. Se considera que la dirección de la corriente es la dirección del movimiento de las partículas cargadas positivamente. De ello se deduce que la dirección de la corriente coincide con la dirección del vector de intensidad del campo eléctrico. Si la corriente se forma por el movimiento de partículas cargadas negativamente, entonces la dirección de la corriente se considera opuesta a la dirección del movimiento de las partículas. (Esta elección de la dirección de la corriente no es muy exitosa, ya que en la mayoría de los casos la corriente representa el movimiento ordenado de electrones, partículas cargadas negativamente. La elección de la dirección de la corriente se hizo en un momento en que no se sabía nada sobre los electrones libres en los metales).
En la pantalla está la diapositiva número 13.
No vemos directamente el movimiento de partículas en un conductor. La presencia de corriente eléctrica debe juzgarse por las acciones o fenómenos que la acompañan.
En la pantalla está la diapositiva número 14.
Efecto térmico de la corriente eléctrica. El conductor por el que fluye la corriente se calienta (se enciende una bombilla incandescente);
En la pantalla está la diapositiva número 15.
Efecto magnético de la corriente eléctrica. Un conductor con corriente atrae o magnetiza cuerpos, gira perpendicular al cable con corriente, una flecha magnética;
En la pantalla está la diapositiva número 16.
Acción química de la corriente eléctrica. Una corriente eléctrica puede cambiar la composición química de un conductor, por ejemplo, liberando sus componentes químicos (el hidrógeno y el oxígeno se liberan del agua acidificada que se vierte en un recipiente de vidrio en forma de U).
El efecto magnético es el principal, ya que se observa en todos los conductores, el efecto térmico está ausente en los superconductores y el efecto químico se observa solo en soluciones y electrolitos fundidos.
En la pantalla está la diapositiva número 17.
Como muchos fenómenos físicos, la corriente eléctrica tiene una característica cuantitativa llamada intensidad de corriente: si pasa por la sección transversal el conductor lleva una carga ∆q durante el tiempo ∆t, entonces el valor promedio de la corriente es: I=∆q/∆t(la intensidad de la corriente es igual a la relación entre carga y tiempo).
Por lo tanto, la intensidad de la corriente promedio es igual a la relación entre la carga ∆q que pasa a través de la sección transversal del conductor durante el intervalo de tiempo ∆t y este período de tiempo.
En el SI (Sistema Internacional) la unidad de corriente es el amperio, denotado 1 A = 1 C/s (Un amperio es igual a la relación de 1 culombio por 1 segundo)
Tenga en cuenta: si la corriente no cambia con el tiempo, entonces la corriente se llama constante.
En la pantalla está la diapositiva número 18.
La intensidad de la corriente puede ser un valor positivo si la dirección de la corriente coincide con la dirección positiva seleccionada convencionalmente a lo largo del conductor. De lo contrario, la corriente es negativa.
En la pantalla está la diapositiva número 19.
Para medir la corriente se utiliza un dispositivo llamado amperímetro. El principio de diseño de estos dispositivos se basa en la acción magnética de la corriente. Un amperímetro está conectado en un circuito eléctrico en serie al dispositivo desde el cual se va a medir la corriente. Una representación esquemática de un amperímetro es un círculo con la letra A en el centro.
En la pantalla está la diapositiva número 20.
Además, la intensidad de la corriente está relacionada con la velocidad del movimiento direccional de las partículas. Mostremos esta conexión.
Supongamos que un conductor cilíndrico tiene una sección transversal S. Tomemos la dirección de izquierda a derecha como dirección positiva en el conductor. La carga de cada partícula se considerará igual a q 0. El volumen del conductor, limitado por las secciones 1 y 2 con una distancia ∆L entre ellas, contiene partículas N = n·S·∆L, donde n es la concentración de partículas.
En la pantalla está la diapositiva número 21.
Su carga total en el volumen seleccionado es q = q 0 ·n·S·∆L (la carga es igual al producto de la carga de las partículas por la concentración, el área y la distancia). Si las partículas se mueven de izquierda a derecha con una velocidad promedio v, entonces en un tiempo ∆t = ∆L/v igual a la relación entre la distancia y la velocidad, todas las partículas contenidas en el volumen considerado pasarán por la sección transversal 2. Por lo tanto, La fuerza actual se encuentra usando la siguiente fórmula.
I = ∆q/∆t = (q 0 ·n·S·∆L·v)/∆L= q 0 ·n·S·v
En la pantalla está la diapositiva número 22.
Usando esta fórmula, intentemos determinar la velocidad del movimiento ordenado de los electrones en un conductor.
V = yo/( mi·n·S),
Dónde mi– módulo de carga de electrones.
En la pantalla está la diapositiva número 23.
Sea la intensidad de la corriente I = 1A y el área de la sección transversal del conductor S = 10 -6 m 2, para el cobre la concentración n = 8,5 · 10 28 m -3. Por eso,
V=1/(1,6 ·10 -19 · 8,5·10 28 ·10 -6)=7·10 -5 m/s
Como vemos, la velocidad del movimiento ordenado de los electrones en un conductor es baja.
En la pantalla está la diapositiva número 24.
Para estimar qué tan pequeño, n Imaginemos un circuito de corriente muy largo, por ejemplo una línea telegráfica entre dos ciudades separadas entre sí, digamos, 1000 km. Experimentos cuidadosos muestran que los efectos de la corriente en la segunda ciudad comenzarán a manifestarse, es decir, los electrones en los conductores ubicados allí comenzarán a moverse, aproximadamente 1/300 de segundo después de su movimiento a lo largo de los cables en la primera. comenzó la ciudad. A menudo se dice, no de manera muy estricta, pero sí muy clara, que la corriente viaja a través de cables a una velocidad de 300.000 km/s. Esto, sin embargo, no significa que el movimiento de los portadores de carga en el conductor se produzca a esta enorme velocidad, de modo que un electrón o ion, que en nuestro ejemplo se encontraba en la primera ciudad, llegará a la segunda en 1/800 de segundo. . De nada. El movimiento de los portadores en un conductor casi siempre se produce muy lentamente, a una velocidad de varios milímetros por segundo y, a menudo, incluso menos. Por lo tanto, vemos que debemos distinguir cuidadosamente y no confundir los conceptos de "velocidad actual" y "velocidad de los portadores de carga".
En la pantalla está la diapositiva número 25.
Por lo tanto, la velocidad que llamamos "velocidad actual" para abreviar es la velocidad de propagación de los cambios en el campo eléctrico a lo largo de un conductor, y no la velocidad de movimiento de los portadores de carga en él.
Expliquemos esto con una analogía mecánica. Imaginemos que dos ciudades están conectadas por un oleoducto y que en una de estas ciudades ha comenzado a funcionar una bomba, aumentando la presión del petróleo en ese lugar. Este aumento de presión se propagará a través del líquido en la tubería a gran velocidad, aproximadamente un kilómetro por segundo. Así, en un segundo, las partículas comenzarán a moverse a una distancia de, digamos, 1 km de la bomba, después de dos segundos - a una distancia de 2 km, en un minuto - a una distancia de 60 km, etc. Después de un cuarto de hora, el petróleo comenzará a salir de la tubería en la segunda ciudad. Pero el movimiento de las partículas de petróleo ocurre mucho más lentamente, y pueden pasar varios días antes de que alguna partícula de petróleo específica llegue de la primera ciudad a la segunda. Volviendo a la corriente eléctrica, debemos decir que la “velocidad de la corriente” (la velocidad de propagación del campo eléctrico) es similar a la velocidad de propagación de la presión a través del oleoducto, y la “velocidad de los portadores” es similar a la velocidad del movimiento de las partículas del propio aceite.
5. Consolidación.
En la pantalla – diapositiva número 26
Hoy en clase analizamos el concepto básico de electrodinámica:
Electricidad;
Condiciones necesarias para la existencia de corriente eléctrica;
Características cuantitativas de la corriente eléctrica.
En la pantalla – diapositiva No. 27
Ahora veamos cómo resolver problemas típicos:
1. La teja está incluida en la red de iluminación. ¿Cuánta electricidad fluye a través de él en 10 minutos si la corriente en el cable de alimentación es de 5 A?
Solución: Tiempo en el sistema SI 10 minutos = 600 s,
Por definición, la corriente es igual a la relación entre carga y tiempo.
Por tanto, la carga es igual al producto de la corriente por el tiempo.
Q = It = 5A 600 s = 3000 C
En la pantalla – diapositiva No. 28
2. ¿Cuántos electrones pasan a través del filamento de una lámpara incandescente en 1 s cuando la corriente en la lámpara es de 1,6 A?
Solución: La carga de un electrón es mi= 1,6·10-19°C,
El cargo total se puede calcular mediante la fórmula:
Q = I t – la carga es igual al producto de la corriente y el tiempo.
El número de electrones es igual a la relación entre la carga total y la carga de un electrón:
norte = q/ mi
esto implica
norte = yo t / mi= 1,6A 1s/1,6 10 -19 Cl = 10 19
En la pantalla – diapositiva número 29
3. Una corriente de 1 A fluye a través de un conductor durante un año. Encuentre la masa de electrones que pasaron por la sección transversal del conductor durante este período de tiempo. Relación entre la carga del electrón y su masa. mi/metro e = 1,76·10+11 C/kg.
Solución: La masa de los electrones se puede definir como el producto del número de electrones y la masa del electrón M = N metro mi. Usando la fórmula N = I t / mi(ver problema anterior), encontramos que la masa es igual a
М = m mi yo t / mi= 1A 365 24 60 60s/(1,76 10 +11 C/kg) = 1,8 10 -4 kg.
En la pantalla – diapositiva número 30
4. En un conductor con una sección transversal de 1 mm 2, la corriente es 1,6 A. La concentración de electrones en un conductor es 10 23 m -3 a una temperatura de 20 0 C. Encuentre la velocidad promedio del movimiento direccional de los electrones y compárela con la velocidad térmica de los electrones.
Solución: Para determinar la velocidad promedio del movimiento direccional de los electrones, usamos la fórmula
Q = q 0 n S v t (la carga es igual al producto de la carga de la partícula por la concentración, el área, la velocidad y el tiempo).
Dado que I = q/t (la intensidad de la corriente es igual a la relación entre carga y tiempo),
Entonces I = q 0 n S v => v= I/ (q 0 n S)
Calculemos y obtengamos el valor de la velocidad del movimiento de los electrones.
V= 1,6A/(10 23 m -3 10 -6 m 1,6 10 -19 C) = 100 m/s
M v 2 /2 = (3/ 2) k T => (se sigue de aquí)
= 11500 m/s
La velocidad del movimiento térmico es 115 veces mayor.
Resumiendo.
En la pantalla – diapositiva número 31
Escribe tu tarea.
V.A.Kasyanov Libro de texto de física de 11º grado. §1,2, problemas §2 (1-5).
En la pantalla – diapositiva número 32.
Gracias por su atención. ¡Le deseamos éxito en sus ejercicios independientes sobre este tema!
Resumen comprobado
Metodólogo del Departamento de Educación:___________________________________________
Consejo de Expertos de la Universidad Pedagógica Estatal de Ereván:__________________________________________
Fecha de:_____________________________________________________________
Firmas:__________________________________________________________
Objetivo: divulgación de la naturaleza material del campo eléctrico y la formación del concepto de intensidad de campo eléctrico
Objetivos de la lección: familiarizar a los estudiantes con las características de potencia del campo eléctrico;
Formar conocimientos informales en la interpretación del concepto de “intensidad de campo eléctrico”;
Fomentar una actitud consciente hacia el aprendizaje y el interés por estudiar física.
Equipo: funda de metal ligero hecha de papel de aluminio, barra de plexiglás, plumas sobre un soporte, máquina de electróforo, bola sobre hilo de seda, placas de condensador, presentación, animación flash
durante las clases
- Repetición de lo aprendido.
- Ley estatal de Coulomb
- ¿Cuál es el significado físico del coeficiente k?
- ¿Determinar los límites de aplicabilidad de la ley de Coulomb?
- Dictado físico. Ley de conservación de la carga eléctrica. Ley de Coulomb. (verificación mutua)
- Aprendiendo nuevo material
1. ¿Es posible crear una carga eléctrica?
2. ¿Creamos una carga eléctrica durante la electrificación?
3. ¿Puede existir una carga separada de una partícula?
4. Un cuerpo cuya carga total positiva de partículas es igual a la carga total negativa de partículas es…..
5. La fuerza de interacción de partículas cargadas con la carga creciente de cualquiera de estas partículas…..
6. Cuando se coloca una carga en un medio, la fuerza de interacción entre ellas….
7. Con un aumento de 3 veces en la distancia entre cargas, la fuerza de interacción......
8. La cantidad que caracteriza las propiedades eléctricas del medio se llama...
9. ¿En qué unidades se mide la carga eléctrica?
(1, sí; 2. No; 3. No; 4. Neutro; 5. Aumenta; 6. Disminuciones; 7. Disminuirá 9 veces; 8. Constante dieléctrica; 9. En colgantes)
- Aprendiendo nuevo material
La interacción de cargas según la ley de Coulomb es un hecho establecido experimentalmente. ( diapositiva 1 )Sin embargo, no revela la imagen física del proceso de interacción en sí. Y no responde a la pregunta de cómo se produce la acción de una carga sobre otra.
Experimento 1 (con funda) Lleve lentamente una placa de plexiglás ubicada verticalmente a una funda de lámina de metal ligero suspendida de un hilo, habiéndola cargado previamente con lana.
-¿Lo que está sucediendo?( no hay contacto, pero el manguito se ha desviado de la vertical)
Experimento 2 ( máquina de electróforo, placas de un condensador esférico, pelota de tenis suspendida de un hilo de seda ) Una vez cargadas las placas, observamos el movimiento de la bola entre ellas. ¿Por qué?
Así es como se produce la interacción a distancia. ¿Quizás sea el aire entre los cuerpos?
Experimento 3 (viendo un fragmento de video, animación flash) Mientras bombeamos aire, observamos que las hojas del electroscopio continúan repeliéndose entre sí.
¿Qué se puede concluir? ( el aire no participa en la interacción )
¿Cómo se produce entonces la interacción?
Faraday da la siguiente explicación:
Siempre hay un campo eléctrico alrededor de cada carga eléctrica. ( diapositiva 2)
Para caracterizar a E.P. debe ingresar valores.
La primera característica del Campo es la TENSIÓN.
Volvamos nuevamente a la ley de Coulomb ( diapositiva 3 )
Consideremos el efecto del campo sobre la carga introducida en el campo de la carga de prueba.
……………………………………………
Así, si nos fijamos en el ratio, obtendremos un valor que caracterizará la acción del campo en un punto determinado.
Denotado por la letra E.
- tensión E.P.
tensión E.P. no depende de la magnitud de la carga, una cantidad vectorial (fuerza característica del campo) Muestra con qué fuerza actúa el campo sobre una carga colocada en este campo.
Sustituyendo la expresión de fuerza en la fórmula, obtenemos la expresión de la intensidad de campo de una carga puntual.
¿Cómo se puede caracterizar un campo creado por varias cargas?
Debemos utilizar la suma vectorial de las fuerzas que actúan sobre la carga introducida en el campo y obtener la intensidad E.P. Este caso se llama PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN.
(diapositiva 6)
Experimento 4. Experimentos para demostrar los espectros de campos eléctricos (1. Experimentos con sultanes instalados sobre soportes aislantes y cargados desde una máquina de láminas eléctrica. 2. Experimentos con placas de condensadores a las que se pegan tiras de papel en un extremo).
Es conveniente representar el campo eléctrico mediante líneas gráficas: LÍNEAS ELÉCTRICAS. LÍNEAS DE CAMPO son líneas que indican la dirección de la fuerza que actúa en este campo sobre una partícula cargada positivamente colocada en él ( diapositivas 9,10,11)
Líneas de campo creadas por partículas cargadas positivamente (a) y negativamente (b)
El caso más interesante es el de E.P. creado entre dos largas placas cargadas. Entonces se crea un E.P. homogéneo entre ellos.
Explicación del principio de superposición, mediante una representación gráfica ( diapositivas11,12,13)
III.Consolidación de conocimientos, habilidades, destrezas.
1. Preguntas de revisión
? Análisis de preguntas:
a) ¿Cómo debemos entender que existe un campo eléctrico en un punto determinado?
b) ¿Cómo debemos entender que la tensión en el punto A es mayor que la tensión en el punto B?
c) ¿Cómo debemos entender que la intensidad en un punto dado del campo es de 6 N/kl?
d) ¿Qué valor se puede determinar si se conoce la intensidad en un punto dado del campo?
? 2. Análisis de problemas cualitativos. [Tulchinsky M.E. Problemas cualitativos en física en la escuela secundaria. - M.: Educación, 1972.]:
800. Dos cargas de igual magnitud se encuentran a cierta distancia entre sí. ¿En qué caso es mayor el voltaje en un punto que se encuentra a la mitad de la distancia entre ellos, si estas cargas son similares o diferentes? ? (Diferentes. Con cargas puntuales del mismo nombre, la tensión será cero).
801. (Cuando se enciende una corriente de alto voltaje, aparece una carga eléctrica estática en las plumas del ave, como resultado de lo cual las plumas del ave se erizan y divergen (como las borlas de una pluma de papel conectada a una máquina electrostática). Esto asusta al pájaro. , sale volando del cable.)
? Análisis de problemas de cálculo. [Rymkevich A.P. Colección de problemas de física, grados 10-11. - M.: Avutarda, 2003.]:
698. (200 V/m)
699. ¿Qué fuerza actúa sobre una carga de 12 nC colocada en un punto donde la intensidad del campo eléctrico es 2?¿kN/Cl? (24 µN)
Resumiendo la lección.
Tarea:
- Libro de texto Física 10 G.A.Myakishev, B.B.Bukhovtsev § 88-89
- Rymkevich A.P. N° 703, 705
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“Resumen de la lección con presentación. Campo eléctrico. Intensidad del campo eléctrico. El principio de superposición de campos"
CAMPO ELÉCTRICO.
Tensión
CAMPO ELÉCTRICO - es una forma especial de materia. Es creado por cargas eléctricas en reposo y se manifiesta actuando sobre otras cargas eléctricas.
tensión E.P. no depende de la magnitud de la carga, cantidad vectorial (característica de intensidad de campo)
- intensidad de campo de una carga puntual
- principio de superposición - La intensidad de campo creada por un sistema de cargas es igual a la suma vectorial de las intensidades de campo creadas por cada carga por separado.
LÍNEAS ELÉCTRICAS- estas son líneas que indican la dirección de la fuerza que actúa en este campo sobre una partícula cargada positivamente colocada en él
Líneas de campo creadas por partículas cargadas positivamente (a) y negativamente (b)
LÍNEAS DE TENSIÓN son líneas continuas cuyas tangentes en cada punto coinciden con el vector de intensidad de campo en ese punto
Propiedades de las líneas de tensión.
- Las líneas no están cerradas. Comienza con + y termina con –
- Las líneas no se cruzan
- Donde las líneas son más gruesas, el campo es más fuerte
- ¿Por qué los pájaros salen volando de los cables de alto voltaje cuando se enciende la corriente?
- Dos cargas de igual magnitud se encuentran a cierta distancia entre sí. ¿En qué caso es mayor la tensión en un punto que se encuentra a la mitad de la distancia entre ellas: si estas cargas son similares o diferentes? ?
- En algún punto del campo, una fuerza de 0,4 μN actúa sobre una carga de 2 nC. Encuentre la intensidad del campo en este punto.
- ¿Qué fuerza actúa sobre una carga de 12 nC colocada en un punto donde la intensidad del campo eléctrico es de 2 kN/C?
| Resumen de la lección sobre el tema: “El efecto de un campo eléctrico sobre las cargas eléctricas. Energía del campo eléctrico" Nombre completo: Tyutyugina N. A. |
| Lugar de trabajo: Institución Presupuestaria Estatal de la República de Kazajstán "KSS "Simeiz" |
| Puesto: profesor de física |
| Asunto: física |
| Grado 8 |
| Tema y número de lección del tema: tema 1, lecciones No. 3, 4 |
| Tutorial básico: |
Objetivos:
Educativo: Conocer y comprender los conceptos: carga eléctrica, campo eléctrico, discreción de carga, interacción de cargas.
Educativo: promover el desarrollo del habla, el pensamiento, las habilidades cognitivas y laborales en general; promover el dominio de los métodos de investigación científica: análisis y síntesis.
Educativo: formar una actitud concienzuda hacia el trabajo educativo, una motivación positiva para el aprendizaje y habilidades comunicativas; Contribuir a la educación de la humanidad, la disciplina y la percepción estética del mundo.
Tipo de lección: Una lección sobre cómo aprender material nuevo.
Formulario de lección : lección combinada.
Métodos de lección : verbal, visual, práctico.
durante las clases
1. Etapa organizativa.
2. Actualización de conocimientos básicos.
3. Etapa de adquisición de nuevos conocimientos.
4. Etapa de generalización y consolidación de nuevo material. .
5. Etapa final. 3 min.
3.
Un campo eléctrico es una forma especial de materia a través de la cual se produce la interacción de partículas cargadas eléctricamente.
La introducción del concepto de campo eléctrico fue necesaria para explicar la interacción de las cargas eléctricas, es decir, para responder a las preguntas: ¿por qué surgen fuerzas que actúan sobre las cargas y cómo se transfieren de una carga a otra?
Los conceptos de campos eléctricos y magnéticos fueron introducidos por el gran físico inglés Michael Faraday. Según la idea de Faraday, las cargas eléctricas no actúan directamente entre sí. Cada uno de ellos crea un campo eléctrico en el espacio circundante. El campo de una carga actúa sobre otra carga y viceversa. A medida que te alejas de la carga, el campo se debilita.
Con la introducción del concepto de campo en física, se estableció la teoría de la acción de corto alcance, cuya principal diferencia con la teoría de la acción de largo alcance es la idea de la existencia de un determinado proceso en el espacio entre los que interactúan. cuerpos, que dura un tiempo finito.
Esta idea fue confirmada en los trabajos del gran inglés J.C. Maxwell, quien demostró teóricamente que Las interacciones electromagnéticas deben propagarse en el espacio con una velocidad finita - s, igual a la velocidad de la luz en el vacío (300.000 km/s). La prueba experimental de esta afirmación fue la invención de la radio.
En el espacio que rodea una carga estacionaria surge un campo eléctrico, del mismo modo que surge un campo magnético alrededor de cargas en movimiento: corrientes o imanes permanentes. Los campos magnéticos y eléctricos pueden transformarse entre sí, formando un único campo electromagnético. El campo eléctrico (al igual que el campo magnético) es sólo un caso especial del campo electromagnético general. Pueden existir campos eléctricos y magnéticos alternos sin las cargas y corrientes que los generaron. Un campo electromagnético transfiere una cierta cantidad de energía, además de impulso y masa. Por tanto, el campo electromagnético es una entidad física que tiene determinadas propiedades físicas.
Entonces, la naturaleza del campo eléctrico es la siguiente:
1. El campo eléctrico es material; existe independientemente de nuestra conciencia.
2. La principal propiedad del campo eléctrico es su efecto sobre las cargas eléctricas con cierta fuerza. Mediante esta acción se establece el hecho de su existencia. El efecto de un campo sobre una unidad de carga (intensidad del campo) es una de sus principales características, mediante las cuales se estudia la distribución del campo en el espacio.
El campo eléctrico de cargas estacionarias se llama electrostático. Con el tiempo, no cambia, está indisolublemente ligado a las cargas que lo generaron y existe en el espacio que las rodea.
Definición. Cantidad física igual a la relación de fuerza. F, con el que el campo eléctrico actúa sobre la carga de prueba q, al valor de esta carga, se denomina intensidad de campo eléctrico y se denota E.Preguntas de revisión
1. ¿Qué es un campo eléctrico?
2. ¿Cuáles son las principales propiedades del campo eléctrico?
3. ¿Qué campo se llama eléctrico?
4. ¿Cómo se llama la intensidad del campo eléctrico?
5. ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico?
6. ¿Cómo determinar la intensidad de campo de una carga puntual?
7. ¿Qué campo eléctrico se llama uniforme?
