Средняя школа №2 с углубленным изучением предметов физико-математического цикла Реферат Исследование и моделирование с помощью компьютера электрических полей. Выполнил ученик 10 "А" класса Баринов Александр Научный руководитель учитель физики средней школы №2 Пигалицын Лев Васильевич г. Дзержинск, 2001 год Содержание СОДЕРЖАНИЕ 1 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ 2 КУЛОНОВСКАЯ СИЛА 2 ПОНЯТИЕ О КУЛОНОВСКОЙ СИЛЕ 2 КУЛОНОВСКИЕ СИЛЫ В СИСТЕМЕ ЗАРЯДОВ. ПРИНЦИП СУПЕРПОЗИЦИИ. 2 НАПРЯЖЕННОСТЬ 3 НАПРЯЖЕННОСТЬ КАК ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА 3 ЛИНИИ НАПРЯЖЕННОСТИ 3 РАБОТА КУЛОНОВСКИХ СИЛ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ. ПОТЕНЦИАЛ. 4 ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ ЗАРЯДОВ 4 РАБОТА КУЛОНОВСКИХ СИЛ ПО ЗАМКНУТОМУ КОНТУРУ 4 ПОТЕНЦИАЛ КАК ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА 4 РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ 5 ЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ 5 КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ 5 МОДЕЛИРОВАНИЕ СИЛОВЫХ ЛИНИЙ 5 МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ЛИНИЙ 6 ВОЗМОЖНОСТИ ПРОГРАММЫ 6 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 7 ПРИЛОЖЕНИЯ 7 ЛИСТИНГ ПРОГРАММЫ 7 Электрическое поле Электрическое поле - особый вид материи, создаваемый электрическими зарядами, основное свойство которого заключается в действии на другие электрические заряды. Материальность электрического поля удалось доказать только тогда, когда доказали, что заряд q1 при перемещении действует на заряд q2, находящийся на расстоянии r, не сразу, а спустя некоторое время t=r/c, где c - скорость света в вакууме (?3*108 м/с). Запаздывание изменений взаимодействия электрических зарядов доказывает справедливость теории поля. Кулоновская сила Понятие о кулоновской силе Итак, рассмотрим систему, состоящую из двух электрических зарядов. Электрическое поле, создаваемое одним зарядом, действует на другой заряд. Но с какой силой? Опыты Ш. Кулона, проведенные в 1785 году, показали, что эта сила прямо пропорциональна произведению абсолютных величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Из-за того, что такую зависимость установил Кулон, силу взаимодействия зарядов часто называют кулоновской. Для расчетов ввели коэффициент пропорциональности, равный силе взаимодействия единичных зарядов на расстоянии, равном единице длины (k=9*109 H*м2/Кл2). Часто вместо коэффициента пропорциональности применяют другой коэффициент, называемый электрической постоянной: В этом случае закон Кулона будет выглядеть так: До этого речь шла только о модуле силы, но куда же направлена эта сила? Опять-таки, экспериментальным путем установили, что она действует по прямой, соединяющей центры зарядов. Кулоновская сила подчиняется III закону Ньютона: заряды взаимодействуют друг с другом с силами, равными по модулю, природа этих сил одна и та же, и эти силы приложены к разным телам. Кулоновские силы в системе зарядов. Принцип суперпозиции. В предыдущем пункте мы рассмотрели только систему из двух зарядов. А что делать, если зарядов больше чем два? Оказывается результирующая сила, действующая на заряд q со стороны нескольких зарядов q1q2...qn равна векторной сумме всех кулоновских сил, создаваемых каждым зарядом. Этот принцип называется принципом суперпозиции электрических полей, его можно записать так: Справедливость принципа суперпозиции показывает, что электрические поля различных источников существуют в одной точке пространства и действуют на заряды независимо друг от друга. Напряженность Напряженность как физическая величина Рассмотрим систему, состоящую всего лишь из одного электрического заряда. ............