Elektryczność i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład piąty 2 marca 2010

Z ostatniego wykładu Pomiary wysokich napięć Potencjał pola elektrycznego, krążenie i rotacja Potencjał pola ładunku punktowego, jednorodnie naładowanej nici i płaszczyzny Natężenie pola w pobliżu przewodnika – rola krzywizny, znaczenie ostrza Silnik jonowy Pojemność elektryczna kuli i kondensatora

Cyfrowy miernik pojemności 085.2 pF 018.0 pF

Pojemność układu kondensatorów C1 C1 C2 C2 Połączenie równoległe: to samo napięcie, suma ładunków Połączenie szeregowe: ten sam ładunek, suma napięć

Zmiana napięcia na kondensatorze kV Natężenie pola elektrycznego nie zależy od odległości płytek Wniosek: napięcie rośnie przy zwiększaniu d Przy okazji: wyjaśnienie dużych napięć otrzymywanych przy elektryzowaniu

Elektrofor

Siła między okładkami kondensatora kV

Siła między okładkami kondensatora kV

Siła między okładkami kondensatora Pomiar siły przyciągania okładek a więc Wartości liczbowe F = 0.3 N, D = 3 cm, S = 81 cm2, stąd U  50 kV

Maszyna elektrostatyczna Wimshursta http://www.scopeboy.com/tesla/burnt/duncan-wimshurst.jpg

Jak działa maszyna elektrostatyczna? kuElestt.cdr str.2 11

Multiplikator Piekary Arkadiusz Henryk Piekara (1904 - 1989),

Energia kondensatora Z pracy ładowania Z pracy rozsuwania okładek Można też zapisać A więc objętościowa gęstość energii

Energia pola elektrostatycznego Przy przesuwaniu powierzchni przewodnika wykonywana jest praca Jednocześnie ubywa pola z objętości zakreślonej przez przesuwaną powierzchnię. Można więc zdefiniować objętościową gęstość energii w Współczynnik jedna druga we wzorze bierze się ze średniej wartości siły w warstwie ładunku dS dx

Rozbieranie kondensatora

Przenoszenie ładunku do wnętrza + + +

Napięcie przy zdejmowaniu swetra

Generator van de Graaffa Robert J. Van de Graaff (1901 - 1967). The first model was demonstrated in October 1929.

Dygresja: od Archimedesa do Gaussa c. 287 BC – c. 212 BC 1777 – 1855

Prawo Archimedesa

Prawo Archimedesa Wypór Q Ciężar PWP

Prawo Archimedesa (-287 – -212) Na ciało zanurzone działa siła wyporu równa ciężarowi wypartego płynu

Prawo Archimedesa z dF = -pndS S dS n P = - zg S - zg ciężar słupa płynu na jednostkę powierzchni z dF = -pndS dS n

Prawo Archimedesa Siła wyporu: Ciężar wypartego płynu: Strumień przez powierzchnię S ciała gdzie dywergencja Ciężar wypartego płynu: Całka po objętości V ciała

Twierdzenie Gaussa (matematyczne) Archimedes: Gauss: po brzegu po wnętrzu Dywergencja: gęstość objętościowa strumienia (gęstość źródeł)

Prawo Gaussa: ładunek źródłem pola czyli