Что образуется вокруг неподвижных электрических зарядов в пространстве
Тест с ответами: “Электромагнитное поле”
1. Что образуется вокруг неподвижных электрических зарядов в пространстве?
1) Магнитное поле.
2) Электрическое поле.+
3) Электромагнитное поле.
4) Вакуум.
2.Около чего наиболее сильно проявляется магнитное действие любого магнита?
1) Оси магнита.
2) Магнитной линии.
3) Магнитной аномалии.
4) Полюса магнита.+
3.Куда всегда указывает южный конец магнитной стрелки?
1) Северный географический полюс Земли.+
2) Южный магнитный полюс Земли.
3) Экватор.
4) На южный географический полюс Земли.
5. Выберите верное утверждение о силовых линиях вихревого электрического и магнитного полей?
1) Силовые линии этих полей замкнуты+
2) Силовые линии этих полей разомкнуты
3) У магнитного поля силовые линии замкнуты, а у вихревого электрического разомкнуты
4) У вихревого электрического поля силовые линии замкнуты, а у магнитного разомкнуты
6. Выберите верное утверждение о силовых линиях вихревого электрического и электростатического полей?
1) Силовые линии этих полей замкнуты
2) Силовые линии этих полей начинаются на положительных зарядах, а заканчиваются на отрицательных
3) У вихревого электрического поля силовые линии замкнуты; а у электростатического начинаются на положительных зарядах, а заканчиваются на отрицательных+
4) Силовые линии этих полей начинаются на отрицательных зарядах, а заканчиваются на положительных
7.Что такое силовые линии магнитного поля прямого тока?
1) Окружности.
2) Концентрические замкнутые линии, которые охватывают проводник с током.+
3) Кривые, которые располагаются около проводника.
4) Спиралевидные линии.
8. В каком случае становится возможным увеличение подъёмной силы электромагнита?
1) Если увеличить силу тока в его обмотке.+
2) Если заменить металлический сердечник на пластиковый.
3) Если уменьшить число витков в обмотке.
4) Если увеличить площадь сечения катушки.
9.Линии магнитного поля всегда…
1) Замкнуты, непрерывны, иногда пересекаются.
2) Незамкнуты, непрерывны, не пересекаются, выходят из северного и
заходят в южный полюс.+
3) Замкнуты, непрерывны, не пересекаются, выходят из северного и
заходят в южный полюс.
3) Замкнуты, непрерывны, не пересекаются, выходят из южного и
заходят в северный полюс.
4) Незамкнуты, непрерывны, не пересекаются, выходят из центра
магнита.
10. Соотнесите фамилию ученого и его наблюдение/открытие
А. Ампер
Б. Эрстед
В. Фарадей
Г. Ленц
1) взаимодействие магнитной стрелки и проводника с током;
2) определение индукционного тока в замкнутом проводящем кольце;
3) взаимодействие неподвижных электрических зарядов;
4) связь между изменением магнитного потока и возникновением индукционного тока в катушке;
Д. взаимодействие параллельных токов.
Ответ: 1-В, 2-А,3-Г,4-Б
11. Кто из данных ученых высказал предположение, что возле движущихся заряженных частиц возникает магнитное поле?
1) Гилберт
2) Эрстед
3) Ампер+
4) Фарадей
12. Кто был первым, кто высказал предположение о том, что если магнитное поле сквозь замкнутый проводящий контур меняется, то оно способно породить электрический ток?
1) Гилберт
2) Эрстед
3) Ампер
4) Фарадей+
13.Электромагнитная индукция – это явление порождения в пространстве…
1) электрического поля переменным магнитным;+
2) магнитного поля электрическим зарядом;
3) электрического тока в замкнутом проводнике;
4) магнитного поля движущимися зарядами.
14. Сколько составляет КПД мощных электродвигателей?
1) до 98%+
2) до 30 %
3) до 60%
4) до 40%
Электрическое поле. Действие электрического поля на электрические заряды.
Электрическое поле — это особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие электрически заряженных частиц.
Введение понятия электрического поля понадобилось для объяснения взаимодействия электрических зарядов, т. е. для получения ответа на вопросы: почему возникают силы, действующие на заряды, и как они передаются от одного заряда к другому?
Понятия электрического и магнитного полей ввел великий английский физик Майкл Фарадей. Согласно идее Фарадея, электрические заряды не действуют друг на друга непосредственно. Каждый из них создает в окружающем пространстве электрическое поле. Поле одного заряда действует на другой заряд, и наоборот. По мере удаления от заряда поле ослабевает.
С введением понятия поля в физике утвердилась теория близкодействия, главным отличием которой от теории дальнодействия является идея о существовании определенного процесса в пространстве между взаимодействующими телами, который длится конечное время.
Идея эта получила подтверждение в работах великого английского физика Дж. К. Максвелла, который теоретически доказал, что электромагнитные взаимодействия должны распространяться в пространстве с конечной скоростью — с, равной скорости света в вакууме (300 000 км/с). Экспериментальным доказательством этого утверждения явилось изобретение радио.
Электрическое поле возникает в пространстве, окружающем неподвижный заряд, точно так же, как вокруг движущихся зарядов — токов либо постоянных магнитов — возникает магнитное поле. Магнитные и электрические поля могут превращаться друг в друга, образуя единое электромагнитное поле. Электрическое поле (как и магнитное) является лишь частным случаем общего электромагнитного поля. Переменные электрические и магнитные поля могут существовать и без зарядов и токов, их породивших. Электромагнитное поле переносит определенную энергию, а также импульс и массу. Таким образом, электромагнитное поле — физическая сущность, обладающая определенными физическими свойствами.
Итак, природа электрического поля состоит в следующем:
1. Электрическое поле материально, оно существует независимо от нашего сознания.
2. Главным свойством электрического поля является действие его на электрические заряды с некоторой силой. По этому действию устанавливается факт его существования. Действие поля на единичный заряд — напряженность поля — является одной из его основных характеристик, по которой изучается распределение поля в пространстве.
Электрическое поле неподвижных зарядов называют электростатическим. Со временем оно не меняется, неразрывно связано с зарядами, его породившими, и существует в пространстве, их окружающем.
Проверочные тесты в 9 классе по теме «Электромагнитные явления»
Тест № 1. Магнитное поле. Электромагниты. Постоянные магниты. Магнитное поле Земли.
(В заданиях 1-10 выбрать один правильный ответ. Каждый правильный ответ оценивается в 0,5 балла. Время выполнения 5-7 минут).
1. Если электрические заряды неподвижны, то вокруг них в пространстве образуется…
Б) Электрическое поле.
В) Электромагнитное поле.
2.Наиболее сильно магнитное действие любого магнита проявляется около…
В) Магнитной аномалии.
3.Южный конец магнитной стрелки всегда указывает на..
А) Северный географический полюс Земли.
Б) Южный магнитный полюс Земли.
Г) На южный географический полюс Земли.
4.Металлические опилки около полюса магнита располагаются «ёжиком» потому, что …
А) Они испытывают кулоновское отталкивание.
В) Не действует притяжение.
Г) Сильнее проявляется магнитное взаимодействие.
Б) Концентрические замкнутые линии, которые охватывают проводник с током.
В) Кривые, которые располагаются около проводника.
Г) Спиралевидные линии.
6. На рисунке два проводника, если их подключить к источникам тока…
А) Будут отталкиваться.
Б) Будут притягиваться.
В) Не будут взаимодействовать.
Г) Сначала притянутся друг к другу, а потом оттолкнутся.
7. Если полосовой магнит (см. рисунок) разломать пополам, будут ли обладать магнитными свойствами концы K и L?
А) Конец К станет северным магнитным полюсом, а конец L – южным.
Б) Конец L станет северным магнитным полюсом, а конец К – южным.
В) Концы К и L не будут обладать магнитными свойствами.
Г) Все будет зависеть от направления северного конца магнитной стрелки.
8.Какие факты не подтверждают наличие магнитного поля Земли?
В) Притягивание металлических опилок к магниту.
Г) Помехи в радиоэфире.
9.На рисунке две булавки притягиваются к магниту. Почему свободные концы булавок отталкиваются?
А) Они заряжены одноименными зарядами.
Б) Они имеют разноименные заряды.
В) Они приобрели магнитные свойства, и на их свободных концах образовались одинаковые полюса.
Г) На них не действует гравитационное поле Земли.
10. Увеличить подъёмную силу электромагнита возможно, если…
А) Увеличить силу тока в его обмотке.
Б) Заменить металлический сердечник на пластиковый.
В) Уменьшить число витков в обмотке.
Г) Увеличить площадь сечения катушки.
Тест № 2. Магнитное поле проводника с током. Действие магнитного поля на проводник с током
(В заданиях 1-10 выбрать один правильный ответ. Каждый правильный ответ оценивается в 0,5 балла. Время выполнения 5-7 минут).
Выберите верное утверждение:
1.Линии магнитного поля всегда…
А. Замкнуты, непрерывны, иногда пересекаются.
Б. Незамкнуты, непрерывны, не пересекаются, выходят из северного и
заходят в южный полюс.
В. Замкнуты, непрерывны, не пересекаются, выходят из северного и
заходят в южный полюс.
В. Замкнуты, непрерывны, не пересекаются, выходят из южного и
заходят в северный полюс.
Г. Незамкнуты, непрерывны, не пересекаются, выходят из центра
2.Линии магнитного поля прямого проводника с током это …
А. Вокруг проводника с током нет магнитного поля.
Б. Замкнутые концентрические окружности, охватывающие проводник.
В. Прямые линии, направленные всегда по перпендикуляру к поверхности проводника.
Г. Кривые линии, выходящие из одного конца проводника.
3. Используя правило буравчика установите, направление линий магнитной индукции прямого тока 
А. а) по часовой стрелке, б) против часовой стрелки.
Б. а) против часовой стрелки, б) по часовой стрелке.
В. а) «к нам», б) «от нас».
Г. а) «от нас», б) «к нам».
На рисунке представлены поперечные сечения двух прямых токов и линий магнитной индукции. Укажите направления тока в проводниках
А. а) по часовой стрелке, б) против часовой стрелки;
Б. а) против часовой стрелки, б) по часовой стрелке;
В. а) «к нам», б) «от нас»;
Г. а) «от нас», б) «к нам».
5. Чтобы увеличить магнитное поле катушки нужно…
А. Уменьшить силу тока в цепи;
Б. Уменьшить количество витков катушки;
В.Ввести в катушку алюминиевый сердечник;
Г. Ввести в катушку железный сердечник.
6. Чтобы поменять магнитные полюсы катушки с током на противоположные нужно…
А. Изменить силу тока в катушке;
Б. Изменить количество витков в катушке;
В. Ввести в катушку железный сердечник;
Г. Изменить направление тока в катушке;
7. При работе электродвигателя используется явление…
А. Вращения рамки в магнитном поле;
Б. Вращения рамки с током в пространстве;
В. Вращения рамки с током в магнитном поле;
Г. Прямолинейного движения рамки с током.
8. На рисунке изображен магнит и его спектр линий магнитного поля. Определите полюса магнита.
А. южный – А, северный – В;
Б. южный – А, северный – А;
Г. северный – А, южный – В.
9. На рисунке изображен проводник с током, помещенный между полюсами постоянных магнитов. Выбрать правильное утверждение.
А. Сила Ампера направлена вниз;
Б. Линии магнитного поля направлены с право налево;
В. Ток в проводнике направлен на наблюдателя;
Г. Сила Ампера направлена вверх.
10. Установить соответствие между фамилией ученого и его наблюдением или открытием
А. взаимодействие магнитной стрелки и проводника с током;
Б. определение индукционного тока в замкнутом проводящем кольце;
В. взаимодействие неподвижных электрических зарядов;
Г. связь между изменением магнитного потока и возникновением индукционного тока в катушке;
Д. взаимодействие параллельных токов.
Тест № 3. Электрический двигатель. Электромагнитная индукция. Генератор электрического тока.
( В заданиях 1-10 выбрать один правильный ответ. Каждый правильный ответ оценивается в 0,5 балла. Время выполнения 5-7 минут)
1.Кто из ученых высказал предположение, что возле движущихся заряженных частиц возникает магнитное поле?
2.Предположение о том, что если магнитное поле сквозь замкнутый проводящий контур меняется, то оно способно породить электрический ток, первым выказал…
3.Электромагнитная индукция – это явление порождения в пространстве…
А) электрического поля переменным магнитным;
Б) магнитного поля электрическим зарядом;
В) электрического тока в замкнутом проводнике;
Г) магнитного поля движущимися зарядами.
4. Индукционный ток – это …
А) переменный электрический ток;
Б) ток, протекающий в проводнике, находящемся в магнитном поле;
В) движение зарядов в переменном электрическом поле;
Г) движение зарядов в проводнике, находящемся в переменном магнитном поле.
5. В проводнике на рисунке электрический ток направлен
А) влево
6. По направлению тока в проводнике и действующей на него силе Ампера определите полюса магнита.
А) слева – северный, справа – южный;
В) зависит от движения заряженных частиц в проводнике;
Г) зависит от направления на северный полюс Земли.
7. Турбогенератором называют устройство, в котором соединяют…
А) электродвигатель и турбину
Б) генератор и паровую турбину
В) генератор и гидротурбину
8. Явление, используемое в устройстве электродвигателя, это …
А) вращение рамки с током в магнитном поле
Б) переменное вращение рамки с током
В) вращение рамки в магнитном поле
Г) вращение любых деталей
9. КПД мощных электродвигателей составляет…
А) тепловая энергия топлива преобразуется в электрическую энергию;
Б) тепловая энергия топлива преобразуется в магнитную энергию;
В) потенциальная энергия воды преобразуется в электрическую энергию тока;
Г) потенциальная энергия воды преобразуется в магнитную энергию.
1 Б, 2 Г, 3 А, 4 Б, 5 Б, 6 А, 7 Б, 8 В, 9 В, 10 А.
1 В, 2 Г, 3 А, 4 Г, 5 А, 6 А, 7 Б, 8 А, 9 А, 10 В.
Электрическое поле. Напряжённость электрического поля
Урок 43. Физика 10 класс ФГОС
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Электрическое поле. Напряжённость электрического поля»
На прошлых уроках мы с вами познакомились с опытами Кулона, которые позволили ему определить силу, с которой взаимодействуют два неподвижных точечных заряда, находящиеся на некотором расстоянии друг от друга. Однако остался нерешённым ещё один вопрос: каким образом заряды взаимодействуют друг с другом? Сам Кулон считал, что заряды действуют друг на друга напрямую через пустоту и мгновенно. То есть смещение одного из зарядов моментально изменяет его силу взаимодействия с соседними зарядами.
Идея о мгновенной передаче взаимодействия без участия какого-либо промежуточного звена была выдвинута ещё Исааком Ньютоном после открытия им закона всемирного тяготения. Последующее изучение Солнечной системы привело к тому, что многие учёные склонялись к мысли о том, что для передачи взаимодействия от одного тела к другому никакие посредники не нужны. Такие представления лежали в основе теории дальнодействия. Она предполагала, что действие одного тела на другое происходит мгновенно на сколь угодно большие расстояния без участия какой-либо среды.
Теория дальнодействия достаточно долгое время была господствующей в физике. Она казалась самой простой и при этом позволяла получать важные результаты, согласующиеся с опытом.
Несмотря на это некоторые учёные придерживались другой, диаметрально противоположной теории — теории близкодействия. Ведь идея о том, что тело может непосредственно действовать там, где его нет, казалась очень сомнительной. А согласно теории близкодействия, действие тел друг на друга на расстоянии всегда должно объясняться присутствием некоторых промежуточных агентов (то есть звеньев или среды), передающих действие от точки к точке.
Иногда передача действия может быть и незаметна. Например, тому, кто не знаком со свойствами воздуха, может казаться, что любой звук (например, автомобильный гудок) воздействует на его уши непосредственно. В действительности же, как мы знаем, в воздухе происходит процесс распространения звуковой волны. Нам не составляет большого труда проследить весь процесс прохождения звука от автомобиля до наших ушей, определить скорость звука и время его распространения.
Многие учёные, сторонники теории близкодействия, для объяснения происхождения гравитационных и электромагнитных сил придумывали невидимые и неосязаемые субстанции или истечения, которые, по их мнению, заполняли всё пространство. Например, ещё в XVII веке известный математик и физик Рене Декарт считал, что всё пространство заполнено мировым (или физическим) эфиром, посредством которого передаются электромагнитные волны (в том числе свет). Размышления эти были подчас остроумны, но обладали немаловажным недостатком — эксперимент их не подтверждал.
Решительный поворот к представлениям близкодействия был начат в XIX веке великим английским учёным Майклом Фарадеем. Он первым догадался, что «тела действуют друг на друга на расстоянии посредством обращения окружающей среды в состояние напряжения». Вместе с идеей близкодействия Фарадеем в науку было введено и понятие о поле как о посреднике, осуществляющем взаимодействие. Однако доказательств существования поля у учёного не было. Успех к теории близкодействия Фарадея пришёл только после изучения электромагнитных взаимодействий движущихся заряженных частиц его гениальным соотечественником и преемником Джеймсом Клерком Максвеллом. Он первым математически доказал, что вокруг движущихся зарядов возникает новая сущность, впоследствии названная электромагнитным полем. А уже после сделал вывод и о реальности существования электрического поля неподвижных зарядов.
Согласно современным представлениям, всякий электрический заряд изменяет определённым образом свойства окружающего его пространства — создаёт электрическое поле. Самая существенная особенность электрического поля — это его материальность. То есть электрическое поле — это особый вид материи, посредством которой взаимодействуют электрически заряженные тела или частицы.
Даже в вакууме заряженное тело окружено электрическим полем. Мы не можем ни потрогать, ни увидеть это поле, хотя оно реально существует. Электрическое поле проявляет себя в том, что оказывает силовое действие на заряд, помещённый в него. Например, предположим, что у нас есть металлический шар и наша задача выяснить, существует ли вокруг него электрическое поле (то есть обладает он электрическим зарядом или нет). Можно ли это как-либо выяснить? Можно, и вы даже знаете как: поднести к нему маленький незаряженный шарик из металлической фольги. Если он никак не отреагирует на большой шар, то поля нет. Если же шарик притянется, значит большой шар заряжен и посредством электрического поля действует на шарик из фольги.
По действию поля на заряды не только устанавливается присутствие поля, но и изучается распределение его в пространстве и все его характеристики.
Электрическое поле, созданное неподвижным электрическим зарядом, относительно рассматриваемой инерциальной системы отсчёта мы с вами будем называть электростатическим полем.
Важно запомнить, что электростатическое поле постоянно во времени и создаётся только электрическими зарядами. Оно существует в пространстве, окружающем эти заряды, и неразрывно с ними связано. Если же электрическое поле изменяется с течением времени, то его называют переменным электрическим полем. Многие (хотя и не все) свойства статических и переменных полей совпадают. Поэтому в дальнейшем, говоря о свойствах поля, мы будем называть это поле просто электрическим, если данное свойство в равной мере присуще как статическим, так и переменным полям.
Чтобы исследовать электростатическое поле, создаваемое одним зарядом (Q), в него помещают другой заряд (q0), называемый пробным.
Под пробным зарядом понимают заряд, модуль которого достаточно мал (
) и собственное поле не меняет существенно распределения остальных зарядов, создающих исследуемое поле.
Пробный заряд может быть как положительным, так и отрицательным, главное — он должен быть точечным, чтобы можно было исследовать поле в малых областях пространства. Используя пробный заряд, можно количественно охарактеризовать электростатическое поле, создаваемое любым заряженным телом, указав модуль и направление силы, действующей на этот заряд. Однако в большинстве случаев удобно пользоваться такой характеристикой электростатического поля, которая не зависит от числового значения пробного заряда. Ею является напряжённость.
Напряжённостью электростатического поля в любой его точке называют физическую векторную величину, характеризующую силовое действие поля на вносимые в него заряды и равную отношению силы, с которой поле действует на пробный заряд, находящийся в выбранной точке, к значению этого заряда:
Из формулы следует, что единицей напряжённости электростатического поля в СИ является Н/Кл. Однако чаще используют другое название этой единицы — В/м. Предлагаем вам самостоятельно доказать, что один ньютон на кулон и один вольт на метр равны.
Напряжённость в любой точке электростатического поля направлена вдоль прямой, соединяющей эту точку и точечный заряд, создающий поле. При этом направление вектора напряжённости поля совпадает с направлением вектора силы, действующей на положительный пробный электрический заряд. То есть если поле создано положительным зарядом, то вектор напряжённости направлен от заряда. Если же поле создано отрицательным зарядом, — то к заряду.
Формула для напряжённости позволяет определить силу, действующую на точечный заряд, помещённый в электростатическое поле. Для примера давайте с вами определим силу, действующую в поле на пробный заряд 35 мкКл, если напряжённость поля в этой точке 286 кН/Кл.
И решим с вами ещё одну задачу. Шарик массой 2 г висит на невесомой и нерастяжимой нити в однородном горизонтальном электрическом поле напряжённостью 150 кВ/м. Определите силу натяжения нити, если заряд шарика 2 мкКл.