Elektryczno i Magnetyzm Wykad Jan Gaj Pokazy Tomasz

Elektryczność i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk 16 lutego 2010 Wykład pierwszy

Sprawy organizacyjne n n Terminy: wtorek 9: 15, czwartek 14: 15 Kolokwia: 29 marca i 10 maja (9: 00 -13: 00) Egzamin pisemny: 8 czerwca (9: 00 -14: 00) Zaliczenie n n n n Udział w ćwiczeniach 2 kolokwia: 50% punktów zalicza ćwiczenia Egzamin pisemny (zadania), pełni także funkcję kolokwium poprawkowego (w sesji poprawkowej) Egzamin ustny Informacja w USOS, www. fuw. edu. pl/~gaj Konsultacje: w miarę zapotrzebowania W trakcie wykładu: pytania i uwagi! Kontakt: 55 32 214, gaj@fuw. edu. pl 16 lutego 2010 Wykład pierwszy

Wstęp n Co dostarcza satysfakcji w fizyce? n Czy fizyka jest nauką ścisłą? n Znaczenie znajomości faktów (doświadczenia!) n Rzędy wielkości n Historia czy współczesność? n O czym będzie? 16 lutego 2010 Wykład pierwszy

Porządek wykładu n n n n Elektrostatyka Prąd elektryczny Magnetostatyka Indukcja elektromagnetyczna Materia w polu elektrycznym i magnetycznym Prąd zmienny, obwody prądu zmiennego Fale elektromagnetyczne w falowodzie i w otwartej przestrzeni 16 lutego 2010 Wykład pierwszy

Literatura n Feynmana wykłady z fizyki n Szczeniowski: Fizyka doświadczalna n Piekara: Elektryczność i budowa materii n Gaj: Elektryczność i magnetyzm n http: //www. fuw. edu. pl/~gaj (zeszłoroczne prezentacje będą sukcesywnie zmieniane) 16 lutego 2010 Wykład pierwszy

Wahadełka elektrostatyczne + 16 lutego 2010 + Wykład pierwszy

Zagadka: dlaczego lata? 16 lutego 2010 Wykład pierwszy

Wahadełka elektrostatyczne Jak to sprawdzić ilościowo? + 16 lutego 2010 - Wykład pierwszy

Waga skręceń F 12 Q 1 Q 2 r 12 16 lutego 2010 Wykład pierwszy

Oddziaływanie elektrostatyczne: jak zależy od odległości? 16 lutego 2010 Wykład pierwszy

Prawo Coulomba (oddziaływanie na odległość) r 21 F 21 Q 2 F 12 Sym czna y r e f s etria Charles Augustin de Coulomb n Q (C) - ładunek elektryczny (1736 – 1806). -19 n Ładunek elektronu e = 1, 602 10 C n 0 = 8, 854. 10 -12 C 2/(N. m 2) n Konwencje: r 21 do ładunku, na który działa siła n F 12 siła, jaką działa ładunek 1 na ładunek 2 16 lutego 2010 Wykład pierwszy

Pomiar ładunku + Q Kalibracja: 15 n. C/podz 16 lutego 2010 Wykład pierwszy

Rzędy wielkości n F = 0. 001 N n r = 0. 1 m n Q = 10 -7 C, 10 -8 C n Sprawdzenie: F = Q 2/(4 0 r 2) 10 -15/(10 -10 0. 01) = 10 -3 N 16 lutego 2010 Wykład pierwszy

Model prądu elektrycznego + _ 16 lutego 2010 Wykład pierwszy

Wahadełko elektrostatyczne http: //www. sci-toys. com/scitoys/electro 4. html#franklin 16 lutego 2010 Wykład pierwszy

Elektroskop 16 lutego 2010 Wykład pierwszy

Elektroskop 16 lutego 2010 Wykład pierwszy

Przewodniki i izolatory n Przewodniki: zawierają swobodne ładunki elektryczne n Klasyczne przewodniki: metale, zawierające swobodne elektrony n Izolatory (dielektryki) zawierają ładunki zlokalizowane. n Przykłady izolatorów: szkło, papier, ebonit, teflon n Podział na przewodniki i izolatory jest nieostry 16 lutego 2010 Wykład pierwszy

Ładowanie elektroskopu - - - 16 lutego 2010 Wykład pierwszy - -

Ładowanie elektroskopu przez indukcję: przeciwnym znakiem + -- 16 lutego 2010 - - + - Wykład pierwszy +

Oddziaływanie ładunku punktowego z jednorodnym rozkładem liniowym y 2 1 x dł y (x ) Q na rycz d n i l y tria 16 c lutego 2010 Zal eżn /R W granicy bardzo krótkiego drutu ( << 1) R un er Ki W granicy bardzo długiego drutu ( 1 = - /2, 2 = /2) ek pr os to pa D Prawo Coulomba! ośWykład pierwszy ć e od m Sy. Uwaga: D te same wzory (zmiana znaku F i r) dla siły działającej na ładunek punktowy

Oddziaływanie ładunku punktowego z jednorodnym rozkładem dwuwymiarowym (krążek) Q R z h W granicy bardzo dużego promienia R>>h ( = /2) W granicy bardzo małego promienia R<<h ( = R/h) Nie zależy od odległości! 16 lutego 2010 Wykład pierwszy Prawo Coulomba!

Równowaga ładunkowa w przyrodzie n Ładunki w doświadczeniach elektrostatycznych rzędu 10 -7 C n Liczba elektronów rzędu liczby Avogadry NA = 6 1023 n Ładunek całkowity mola elektronów NA e = 6 1023 1. 6 10 -19 C 105 C n Neutralność z dokładnością do 12 rzędów! A gdyby ją silnie zaburzyć? 16 lutego 2010 Wykład pierwszy

Eksplozja kulombowska Coulomb explosion http: //www. mpi-hd. mpg. de/ato/jb 98_html/node 18. html 16 lutego 2010 Wykład pierwszy