Размещено на http://www.allbest.ru/

КОЛЕДЖ ЕКОНОМІКИ І ТЕХНОЛОГІЙ

ЧЕРНІГІВСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНОГО УНІВЕРСИТЕТУ

РЕФЕРАТ

на тему: «Дія електричного поля на живі організми»

Бредюк В.С.

Чернігів, 2014

Зміст

1. Електричне поле: властивості та напрямки використання

2. Фізична енциклопедія

1. Електричне поле та його характеристика

Електричні заряди не діють безпосередньо один на одний. Кожне заряджене тіло створює в навколишньому просторі електричне поле. Це поле зумовлює силову дію на інші заряджені тіла.

Головна властивість електричного поля - дія на електричні заряди з деякою силою. Отже, взаємодія заряджених тіл здійснюється завдяки електричному полю, яке оточує заряджені тіла.

Електричне поле, яке оточує заряджене тіло, можна досліджувати за допомогою так званого пробного заряду- невеликого по величині точкового заряду, який не вносить помітного перерозподілу досліджуваних електричних полів.

Для кількісного визначення електричного поля вводять силову характеристику електричного поля -напруженість електричного поля.

Напруженістю електричного поля називають фізичну величину, яка дорівнює відношенню сили, з якою поле діє на позитивний пробний заряд, поміщений в дану точку простору, до величини цього заряду:

E = F/q

електричне поле заряд кулон

Напруженість електричного поля - векторна фізична величина. Напрям вектора E співпадає в кожній точці простору з напрямом сили, яка діє на додатний пробний заряд.

Електричне поле нерухомих і не змінних з часом зарядів називають електростатичним.

Якщо за допомогою пробного заряду досліджують електричне поле, яке створене кількома зарядженими тілами, то результуюча сила буде рівною геометричній сумі сил, які діють на пробний заряд з боку кожного зарядженого тіла зокрема. Отже, напруженість електричного поля, яке створене системою зарядів в деякій точці простору, дорівнює векторній сумі напруженостей електричних полів, створених в тій же точці кожним зарядом зокрема:

E = E₁ + E₂ + E₃ + …

Ця властивість електричного поля свідчить, що для електричного поля справджується принцип суперпозиції.

За законом Кулона, напруженість електростатичного поля, яке створене точковим зарядом Q на віддалі r от нього, дорівнює по модулю:

E = kQ/r²

Це поле називають кулонівським.

В кулонівському полі напрям вектора E залежить від знаку заряду Q:

якщо Q > 0, то вектор E напрямлений вздовж радіуса від заряда,

· якщо Q < 0, то вектор E напрямлений вздовж радіуса в бік заряда.

Електростатичне поле зображають за допомогою силових ліній.

Ці лінії проводять так, щоб напрям вектора Е в кожній точці співпадав з напрямом дотичної до силових ліній (мал. 1). При зображенні електричного поля за допомогою силових ліній, їх густина має бути пропорційною модулю вектора напруженості електричного поля.

Силові лінії кулонівських полів позитивного і від'ємного точкових зарядів зображено на мал. 2. Так як електростатичне поле, яке створене будь-якою системою зарядів, можна представити як суперпозицію кулонівських полів точкових зарядів, зображених на рис. 2. Поля зображені на даному малюнку можна розглядати як елементарні структурні одиниці («цеглинки») будь-якого електростатичного поля.

Як приклад застосування принципу суперпозиції полів розгляньмо поле електричного диполя. Електричний диполь - це система двох однакових по модулю зарядів різного знака q і -q, росташованих на деякій віддалі l. На мал. 3 зображено картину силових ліній дипольного поля.

Мал.1 Поле електричного диполя.

Важливою характеристикою електричного диполя є так званий дипольний момент р:

р = lq,

де l - вектор, направлений від від'ємного заряду до додатнього.

Диполь може слугувати електричною моделлю багатьох молекул.

Електричним дипольним моментом володіє, наприклад, нейтральна молекула води (H₂O), так як центри двох атомів водню розташовані не на одній прямі з центром атома кисню, а під кутом 105° (мал. 4). Дипольний момент молекули води p = 6,2·10-³⁰ Кл · м.

Мал.4 Дипольний момент молекули води.

В багатьох задачах електростатики потрібно за заданим разподілом зарядів визначити електричне поле Е. Нехай, наприклад, потрібно знайти електричне поле довгої однорідно зарядженої нитки (мал. 5) на віддалі R від неї.

Мал.5 Електричне пле безмежного рівномірно зарядженого стержня.

Поле в точці спостереження P можна представити як суперпозицію кулонівських полів, які створюють малі елементи Дx нитки, з зарядом фДx, де ф - заряд нитки на одиницю довжини. Задача зводиться до сумування (інтегрування) елементарних полів ДЕ. Результуюче поле дорівнює:

Е = ф/2ре₀•R.

Вектор Е всюди напрямлений вздовж радіуса R. Це випливає з симетрії задачі. Вже цей простий приклад показує, що прямий шлях визначення поля за заданим розподілом зарядів приводить до громіздких математичних розрахунків. В деяких випадках можна значно спростити розрахунки, якщо скористатись теоремою Гауса, яка виражає фундаментальні властивості електричного поля.

Размещено на Allbest.ru