Электричество.

Аннотация
теория и формулы в таблицах
Содержание
Электричество. .............................................................................................................................2
Отто фон Ге́рике ..........................................................................................................................3
Закон Кулона ................................................................................................................................5
Опыт Эрстеда ...............................................................................................................................8
Термодина́мика ..........................................................................................................................10
Закон Джоуля — Ленца ............................................................................................................11
Зако́н О́ма....................................................................................................................................12
Электромагнитная индукция..................................................................................................13
Вывод закона Фарадея .............................................................................................................14
Зако́н Архиме́да .........................................................................................................................15
Электричество.
Электричество — совокупность явлений, обусловленных существованием,
взаимодействием и движением электрических зарядов.
Одним из первых электричество привлекло внимание греческого
философа Фалеса.
Фале́с — древнегреческий философ и математик из Милета
в VII веке до н. э., который обнаружил, что потёртый о шерсть янтарь
приобретает свойства притягивать легкие предметы. Однако долгое время
знание об электричестве не шло дальше этого представления. В 1600 году
появился сам термин электричество («янтарность»)
Отто фон Ге́рике — немецкий физик, инженер и философ.
Отто фон Ге́рике создал электростатическую машину в виде насаженного на
металлический стержень серного шара, которая позволила наблюдать не
только эффект притягивания, но и эффект отталкивания.
Первую теорию электричества создает американец Б. Франклин,
Бе́нджамин Фра́ нклин (17 января 1706 — 17 апреля 1790) — политический деятель,
дипломат, учёный, изобретатель, журналист, издатель
который рассматривает электричество как «нематериальную
жидкость», флюид. Он также вводит понятие положительного и
отрицательного заряда, изобретает молниеотвод и с его помощью доказывает
электрическую природу молний.
Изучение электричества переходит в категорию точной науки после
открытия в 1785 году Закона Кулона.
Шарль Огюсте́н де Куло́н (14 июня 1736 — 23 августа 1806) — французский военный
инженер и учёный-физик, исследователь электромагнитных и механических явлений
Закон Кулона — это закон, описывающий силы взаимодействия между
неподвижными точечными электрическими зарядами.
Проведя большое количество опытов с металлическими шариками, Шарль
Кулон дал такую формулировку закона:
Модуль силы взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме прямо
пропорционален произведению модулей этих зарядов и обратно
пропорционален квадрату расстояния между ними.
Важно отметить, что для того, чтобы закон был верен, необходимы:
1. Точечность зарядов, то есть расстояние между заряженными телами
должно быть много больше их размеров. Впрочем, можно доказать,
что сила взаимодействия двух объёмно распределённых зарядов со
сферически симметричными непересекающимися пространственными
распределениями равна силе взаимодействия двух эквивалентных
точечных зарядов, размещённых в центрах сферической симметрии;
2. Их неподвижность. Иначе вступают в силу дополнительные
эффекты: магнитное поле движущегося заряда и соответствующая ему
дополнительная сила Лоренца, действующая на другой движущийся
заряд;
3. Расположение зарядов в вакууме.
Закон Кулона
Другой итальянец Вольта,
Алесса́ндро Во́льта 18 февраля 1745, Комо —5 марта 1827, там же) — итальянский
физик, химик и физиолог, один из основоположников учения об электричестве
в 1800 году изобретает первый источник постоянного
тока — гальванический элемент,
представляющий собой столб из цинковых и серебряных кружочков,
разделенных смоченной в подсоленной воде бумагой.
Гальвани́ческий элеме́нт — химический источник электрического тока, основанный на
взаимодействии двух металлов и/или их оксидов в электролите, приводящем к
возникновению в замкнутой цепи электрического тока.
В 1820 году датский физик Эрстед
Ханс Кристиан Э́рстед— датский учёный, физик, исследователь явлений
электромагнетизма
на опыте
обнаружил электромагнитное взаимодействие. Замыкая и размыкая цепь с
током, он увидел колебания стрелки компаса, расположенной
вблизи проводника.
Опыт Эрстеда — классический опыт, проведённый в 1820 году и
являющийся первым экспериментальным доказательством
воздействия электрического тока на магнит.
Согласно современным представлениям, при протекании через
прямолинейный проводник электрического тока в пространстве вокруг него
возникает магнитное поле, силовые линии которого представляют собой
окружности с центром на оси проводника. При этом величина магнитного
поля пропорциональна силе тока, текущего в проводнике, и обратно
пропорциональна расстоянию до проводника.
где B — модуль вектора индукции магнитного поля, i — сила тока, r —
расстояние от точки наблюдения до проводника, c — скорость света.
Французский физик Ампер
Андре́-Мари́ Ампе́р (20 января 1775— 10 июня 1836) — знаменитый французский физик,
математик и естествоиспытатель.
в 1821 году установил, что связь электричества и магнетизма наблюдается
только в случае электрического тока и отсутствует в случае статического
электричества. Работы Джоуля, Ленца, Ома расширяют понимание
электричества
.
Джеймс Пре́скотт Джо́уль 24 декабря 1818— 11 октября 1889) — английский физик,
внесший значительный вклад в становление термодинамики
Термодина́мика (греч. θέρμη — «тепло», δύναμις — «сила») —
раздел физики, изучающий соотношения и превращения теплоты и других
форм энергии
. Обосновал на опытах закон сохранения энергии. Установил закон,
определяющий тепловое действие электрического тока. Вычислил скорость
движения молекул газа и установил ее зависимость от температуры.
Эмилий Христианович Ленц (12 (24) февраля 1804, Дерпт — 29 января (10 февраля) 1865,
Толпино) — российский физик из балтийских немцев, один из основоположников
электротехники.
. С его именем связано открытие закона, определяющего тепловые
действия тока, и закона, определяющего направление индукционного тока.
Закон Джоуля — Ленца»: количество теплоты, выделяемое током в
проводнике, пропорционально квадрату силы тока и сопротивлению
проводника (1842).
Гео́рг Си́мон Ом (16 марта 1789, Эрланген, — 6 июля 1854, Мюнхен) — знаменитый
немецкий физик. Он вывел теоретически и подтвердил на опыте закон, выражающий
связь между силой тока в цепи, напряжением и сопротивлением.
Зако́н О́ма — эмпирический физический закон, определяющий
связь электродвижущей силы источника или электрического
напряжения с силой тока и сопротивлением проводника, установлен в 1826
году, и назван в честь его первооткрывателя Георга Ома.
Майкл Фараде́й (22 сентября 1791, Лондон — 25 августа 1867, Лондон) — английский
физик-экспериментатор и химик.
Опираясь на исследования Эрстеда и Ампера, Фарадей
открывает явление электромагнитной индукции
Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического
тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего
через него.
Для катушки, находящейся в переменном магнитном поле, закон Фарадея
можно записать следующим образом:
где
— электродвижущая сила,
— число витков,
— магнитный поток через один виток,
— потокосцепление катушки.
в 1831 году и создает на его основе первый в мире генератор электроэнергии,
вдвигая в катушку намагниченный сердечник и фиксируя возникновение
тока в витках катушки
и законы электролиза (1834)
Электро́лиз — физико-химический процесс, состоящий в выделении
на электродах составных частей растворённых веществ или других веществ,
являющихся результатом вторичных реакций на электродах, который
возникает при прохождении электрического тока через раствор, либо
расплав электролита.
Вывод закона Фарадея
, где z — валентность атома вещества, e — заряд электрона
Подставляя, получим
где
— постоянная Фарадея.
, вводит понятие электрического и магнитного полей. Анализ явления
электролиза привел Фарадея к мысли, что носителем электрических сил
являются не какие-либо электрические жидкости, а атомы — частицы
материи. «Атомы материи каким-то образом одарены электрическими
силами», — утверждает он. Фарадеевские исследования электролиза сыграли
принципиальную роль в становлении электронной теории. Фарадей создал и
первый в мире электродвигатель — проволочка с током, вращающаяся
вокруг магнита.
Также есть и другие законы физики не входящие в раздел электричества:
Архиме́д (Ἀρχιμήης; 287 до н. э. — 212 до н. э.) — древнегреческий математик, физик и
инженер из Сиракузδ
Зако́н Архиме́да: на тело, погружённое в жидкость (или газ, или плазму),
действует выталкивающая сила.
Ро́берт Гук (18 июля 1635, остров Уайт, Англия — 3 марта 1703, в Лондоне) —
английский естествоиспытатель, учёный-энциклопедист.
Следует иметь ввиду, что закон Гука выполняется только при малых
деформациях. При превышении предела пропорциональности связь между
напряжениями и деформациями становится нелинейной. Для многих сред
закон Гука неприменим даже при малых деформациях.
Список источников:
Электричество
https://ru.wikipedia.org/wiki/%DD%EB%E5%EA%F2%F0%E8%F7%E5%F1%F2%E2%EE
Фарадей https://ru.wikipedia.org/wiki/Фарадей,_Майкл
Электромагнитная индукция https://ru.wikipedia.org/wiki/Электромагнитная_индукция
Электролиз https://ru.wikipedia.org/wiki/Электролиз
Фалес https://ru.wikipedia.org/wiki/Фалес_Милетский
Б.Франклин https://ru.wikipedia.org/wiki/Франклин,_Бенджамин
Молниеотвод https://ru.wikipedia.org/wiki/Молниеотвод
Закон кулона https://ru.wikipedia.org/wiki/Закон_Кулона
Л. Гальвани https://ru.wikipedia.org/wiki/Гальвани,_Луиджи
Вольта https://ru.wikipedia.org/wiki/Вольта,_Алессандро
Гальванический предмет https://ru.wikipedia.org/wiki/Гальванический_элемент
Э. взаимодействие https://ru.wikipedia.org/wiki/Электромагнитное_взаимодействие
Эрстед https://ru.wikipedia.org/wiki/Эрстед,_Ханс_Кристиан
А. Ампер https://ru.wikipedia.org/wiki/Ампер,_Андре-Мари
Д. Джоуль https://ru.wikipedia.org/wiki/Джоуль,_Джеймс
Ленц https://ru.wikipedia.org/wiki/Ленц,_Эмилий_Христианович
Закон Ома https://ru.wikipedia.org/wiki/Ом,_Георг_Симон
Закон Гука http://fizika.my1.ru/index/0-15
Архимед. Закон Архимеда http://fizika.my1.ru/index/0-7
Термодинамика
https://ru.wikipedia.org/wiki/Термодинамика#mediaviewer/File:Thermodynamics_navigation_