Dr Jan Szatkowski

[e-mail]

pok. 223 A-1

www.if.pwr.wroc.pl/~szatkowski

Konsultacje: poniedziałek 13 – 15

Konsultacje: poniedziałek 13 – 15

środa 9 -11

Forma zaliczenia kursu: egzamin końcowy

1

Fizyka II

Podręczniki

•

D.Halliday, R.Resnick, J.Walker;

Podstawy Fizyki tom 3,4 i 5

•

W.I Sawieliew; Wykłady z Fizyki tom II i III

•

K. Jezierski, B. Kołodka, K. Sierański, Wzory i prawa z objaśnieniami, cz. II ,

Oficyna Wydawnicza SCRIPTA, Wrocław 1995–2003.

•

K. Sierański, J.Szatkowski

•

K. Sierański, J.Szatkowski

Wzory i prawa z objaśnieniami,

cz. III , Oficyna Wydawnicza SCRIPTA, Wrocław 1995–2003.

2

Fizyka II

Model atomu

Jądro atomowe

Stary model

pr

ot

on

Z czego składa się materia?

Ładunek elektryczny

elektron e

-

Początek XX wieku

Model współczesny

Jądro
atomowe

qwark

pr

ot

on

3

Fizyka II

Prawo zachowania ładunku

Całkowity ładunek układu jest zawsze zachowany

γ

→

+

+

−

e

e

+

−

+

→

e

e

γ

• anihilacja

• kreacja pary

• Rozpad promieniotwórczy

238

U

92

=

234

Th

90

+

4

He

2

• Rekcje wysokich energii e

-

+ p

+

= e

-

+

π

+

+ n

0

4

Fizyka II

2

2

1

0

4

1

r

q

q

F

⋅

⋅

=

ε

πε

1

q q

r

⋅

Prawo Coulomba

1

2

2

0

1

4

q q

r

F

r

r

πε ε

⋅

=

⋅

⋅

1

2

3

0

1

4

q q

F

r

r

πε ε

⋅

=

⋅

⋅

5

Fizyka II

2

2

0

4

1

r

q

F

e

πε

=

2

2

r

m

G

F

g

=

Siła elektryczna

Siła grawitacyjna

+

+

r

q

q

kg

10

64

.

6

10

2

.

3

2

27

19

−

−

×

=

×

=

+

=

m

C

e

q

neutron

Prawo Coulomba

Siły elektryczne, a siły grawitacyjne

2

r

G

F

g

=

Siła grawitacyjna

35

2

27

2

19

2

2

11

2

2

9

2

2

0

10

1

.

3

)

kg

10

64

.

6

(

C)

10

2

.

3

(

kg

/

m

N

10

67

.

6

C

/

m

N

10

0

.

9

4

1

×

=

×

×

⋅

×

⋅

×

=

=

−

−

−

m

q

G

F

F

g

e

πε

Siła oddziaływania elektrycznego jest o 35 rzędów silniejsza

od siły oddziaływania grawitacyjnego

+ +

0

0

proton

neutron

α

particle

6

Fizyka II

nat

ęż

enie pola elektrycznego ładunku punktowego

S

P

q

0

E

q

0

E

0

1

qq

F

=

0

0

q

F

E

=

Nat

ęż

enie pola elektrycznego

Definicja :

r

r

r

/

ˆ

=

S

+

rˆ

P

q

-

rˆ

P

q

S

0

0

2

0

2

0

1

4

1

4

qq

F

r

q

E

r

πε

πε

=

=

r

r

q

E

ˆ

4

1

2

0

πε

=

wektor jednostkowy

7

Fizyka II

Natężenie pola elektrycznego

0

q

F

E

=

• Natężenie pola elektrycznego ładunku
punktowego

0

3

0

3

0

0

0

1

4

1

4

Q q

r

r

F

Q

E

r

q

q

r

πε ε

πε ε

⋅ ⋅

=

=

=

⋅

• wartość natężenia

0

2

0

2

0

0

0

1

4

1

4

Q q

r

F

Q

E

q

q

r

πε ε

πε ε

⋅

=

=

=

8

Fizyka II

Linie sił pola elektrycznego

0

q

0

q

ładunek próbny (dodatni)

q

q

<<

0

9

Fizyka II

•

Zasada superpozycji pól

Fizyka II

10

1

2

E

E

E

=

+

r

r

r

11

Fizyka II

Ruch ładunku w jednorodnym polu elektrycznym

Zadanie domowe-

Prostopadle do linii sił jednorodnego pola

elektrycznego wpada elektron z początkową prędkością o
wartości

v

i

(patrz

rysunek).

Wyznaczyć

odchylenie

od

pierwotnego kierunku po tym jak elektron opuścił obszar pola
elektrycznego.

12

Fizyka II

Strumień pola elektrycznego

θ

cos

⋅

⋅

=

Φ

E

A

Wektor powierzchni

A

strumie

ń

jednorodnego pola elektrycznego

przechodz

ą

cy przez płask

ą

powierzchni

ę

E

A

⋅

=

Φ

Wektor powierzchni

A

A

A

A

=

Strumień pola elektrycznego

i

i

i

E

A

⋅

∆

=

∆Φ

( )

∑

⋅

⋅

∆

=

Φ

→

∆

i

i

i

i

A

E

A

θ

cos

lim

0

∫

⋅

=

Φ

S

A

d

E

Prawo Gaussa

ε

ε

0

wew

Q

=

Φ

Przykład 1. Natężenie pola elektrycznego ładunku punktowego.

cos 0

o

E dA

E

dA

Φ =

⋅

=

⋅

∫

∫

cos 0

o

E dA

E

dA

Φ =

⋅

=

⋅

∫

∫

2

4 r

E

π

⋅

=

Φ

2

4 r

E

Q

o

wew

π

ε

ε

=

2

4

1

r

Q

E

wew

o

ε

πε

=