אלקטרוסטטיקה

1. אלקטרוסטטיקה חזרה על: • מושגי היסוד • הקשר בין המושגים • תופעות • חוקים ועוד.... קובץ זה נועד אך ורק לשימושם האישי של מורי הפיזיקה ולהוראה בכיתותיהם. אין לעשות שימוש כלשהו בקובץ זה לכל מטרה אחרת ובכלל זה שימוש מסחרי; פרסום באתר אחר (למעט אתר בית הספר בו מלמד המורה); העמדה לרשות הציבור או הפצה בדרך אחרת כלשהי של קובץ זה או כל חלק ממנו. מאת סמדר לוי

2. האטום כל חומר בטבע בנוי מאטומים. בגרעין האטום: פרוטונים (מטען חיובי) וניטרונים (ניטרליים) מסביב לגרעין : אלקטרונים (מטען שלילי) האטום, במצבו הטבעי, ניטרלי . מאת סמדר לוי

3. מאת סמדר לוי

4. האטום מאת סמדר לוי

5. מאת סמדר לוי

6. מטען: תכונה הנובעת מעודף או מחוסר באלקטרונים מטען שלילי עודף באלקטרונים מטען חיובי חוסר באלקטרונים מאת סמדר לוי

7. בניסויים שבצענו מצאנו: מטענים שוני סימן מושכים זה את זה מטענים שווי סימן דוחים זה את זה מאת סמדר לוי

8. חוק שימור המטען החשמלי שפשוף זה בזה של שני גופים לא טעונים, העשויים מחומרים שונים, גורם לטעינתם במטענים מנוגדים. זהו חוק טבע. מטענים אינם נוצרים יש מאין ואינם נעלמים. הם יכולים, בתנאים מתאימים, לעבור מגוף לגוף. מאת סמדר לוי

9. השראה אלקטרוסטטית כתוצאה מכך, פועלים כוחות משיכה בין הגוף הטעון לבין הגוף הלא טעון. השראה אלקטרוסטטית היא קיטוב (הפרדת מטענים) הנוצר בגוף ניטרלי עקב קרבתו של גוף טעון. מאת סמדר לוי

10. מאת סמדר לוי

11. מאת סמדר לוי

12. מוליכים ומבודדים מוליכים הם חומרים שחלק מהמטענים החשמליים בתוכם חופשיים יחסית לנוע. במוליכים מתכתיים המטענים הניידים הם אלקטרונים. מאת סמדר לוי

13. מבודדיםהם חומרים שהמטענים בתוכם אינם חופשיים לנוע (פרט לתזוזות קטנות בתהליך ההשראה האלקטרוסטטית). מוליכים ומבודדים מאת סמדר לוי

14. המטענים העודפים במוליך טעון מתפזרים על פני המוליך. כאשר במוליך יש חוד – צפיפות המטען שם גדולה יותר. מאת סמדר לוי

15. חיבור לאדמה כאשר נוצר מגע (או קשר מוליך) בין מוליך טעון ומוליך בלתי טעון, המטענים העודפים של המוליך הטעון עוברים בחלקם למוליך הלא טעון. כאשר נוצר מגע (או קשר מוליך) בין מוליך טעון ובין כדור הארץ ("אדמה") זוהי הארקה. מאת סמדר לוי

16. במצב שלשיווי משקל אלקטרוסטטי, שקול הכוחות החשמליים הפועלים על כל אלקטרון חופשי בתוך מתכת הוא אפס. מאת סמדר לוי

17. חוק קולון הכוח החשמלי הפועל בין מטענים נקודתייםהמצויים בריק: מאת סמדר לוי

18. או: מאת סמדר לוי

19. לדוגמא: הכוחות החשמליים מקיימים את עקרון הסופרפוזיציה. הכוח השקול הפועל על המטען q1 הוא הסכום הוקטורי של הכוחות המופעלים על ידי q2 ו- q3. מאת סמדר לוי

20. השדה החשמלי שדה זה מפעיל כוח על מטען אחר המצוי באותו מרחב. מטען יוצר במרחב סביבו שדה חשמלי. מטען שדה חשמלימטען מאת סמדר לוי

21. השדה החשמלי כיוון השדה החשמלי בנקודה כלשהי הוא ככיוון הכוח הפועל על מטען בוחן חיובי המוצב באותה נקודה. הגדרה: מאת סמדר לוי

22. גודל השדה: השדה החשמלי הנוצר על ידי מטען נקודתי כיוון השדה: רדיאלי. מאת סמדר לוי

23. השדה הנוצר על ידי מספר מטענים נקודתיים השדה החשמלי מקיים את עקרון הסופרפוזיציה: מאת סמדר לוי

24. השטף החשמלי מאת סמדר לוי

25. חוק גאוס: השטף החשמלי הכולל דרך משטח סגור כלשהו תלוי אך ורק בכמות המטען הנמצא בתוך המשטח. מאת סמדר לוי

26. A= שטח המלבן הכחול כיוון הוקטור מאונך למשטח משטחגאוסי מציאת השדה החשמלי באמצעות חוק גאוס מאת סמדר לוי

27. משטח דמיוני מציאת השדה של לוח מוליך טעון מאת סמדר לוי

28. השדה האלקטרוסטטי בתוך מוליך מאת סמדר לוי

29. השדה האלקטרוסטטיסמוך לפני מוליך מאת סמדר לוי

30. השדה החשמלי של קבל לוחות מאת סמדר לוי

31. השדה החשמלי של התקנים שונים מאת סמדר לוי

32. הפרשי פוטנציאל בשדה אלקטרוסטטי הכוח האלקטרוסטטי הוא כוח משמר: העבודה שהוא מבצע על מטען העובר מנקודה כלשהי במרחב לנקודה כלשהי אחרת, אינה תלויה במסלול התנועה של המטען. מאת סמדר לוי

33. הפרשי פוטנציאל בשדה אלקטרוסטטי הפרש פוטנציאלVB-VA בין שתי נקודות A ו- B בשדה אלקטרוסטטי הוא העבודה ליחידת מטען שכוח חיצוני עובד נגד השדה, כאשר הוא מעביר מטען חיובי מנקודה A לנקודה B ללא שינוי בגודל המהירות. זהו המתח החשמלי בין שתי הנקודות. מאת סמדר לוי

34. הפוטנציאל בנקודה כלשהי בשדה אלקטרוסטטי אם כך, הפוטנציאל בנקודה A המרוחקת r ממטען נקודתי q היוצר את השדה, הוא: כאשר במוליך קיים מצב של שיווי משקל אלקטרוסטטי, השדה החשמלי בתוכו מתאפס. מכאן שכל מוליך כזה הוא "תחום שווה פוטנציאל". הפוטנציאל בכל הנקודות של תחום זה נחשב לפוטנציאל המוליך. הפוטנציאלבנקודה כלשהי תלוי בקביעה שרירותית של רמת אפס לפוטנציאל. מקובל שהפוטנציאל באינסוף שווה לאפס. מאת סמדר לוי

35. אנרגיה פוטנציאלית של מערכת מטענים במערכת של שני מטענים נקודתיים q ו- q’ שמרחק r מפריד ביניהם, אגורה אנרגיה פוטנציאלית חשמלית U : אם קובעים, כמקובל, שהאנרגיה הפוטנציאלית החשמלית מתאפסת כאשר המרחק בין המטענים הוא אינסופי. מאת סמדר לוי

36. משטחים שווי פוטנציאל משטח שהפוטנציאל בכל נקודותיו קבוע נקרא משטח שווה פוטנציאל. מאת סמדר לוי

37. הקשר בין שדה חשמלי ופוטנציאל בשדה חשמלי אחיד: השדה החשמלי מבטא את קצב שינוי הפוטנציאל כתלות במקום – הגרדיאנט של הפוטנציאל. + בשדה חשמלי כלשהו: - מאת סמדר לוי

38. הקשר בין שדה חשמלי ופוטנציאל משטחיםשווי פוטנציאל וקטור השדה החשמלי מכוון מנקודה שבה הפוטנציאל החשמלי גבוה לנקודה שבה הפוטנציאל החשמלי נמוך. יש לזכור שהשדה החשמלי הוא וקטורבעוד שהפוטנציאל הוא סקלר. מאת סמדר לוי

39. 90° הקשר בין שדה חשמלי ופוטנציאל קו שדה העובר דרך נקודה מסוימת והמשטח שווה הפוטנציאל דרך אותה נקודה מאונכים זה לזה. מאת סמדר לוי

40. מכאן שכל מוליך כזה הוא "תחום שווה פוטנציאל". הפוטנציאל של מוליך טעון הפוטנציאל בכל הנקודות של תחום זה נחשב כפוטנציאל המוליך. כאשר במוליך קיים מצב של שיווי משקל אלקטרוסטטי, השדה החשמלי בתוכו מתאפס. כיוון השדה האלקטרוסטטי סמוך למוליך תמיד מאונך לפני המוליך. מאת סמדר לוי

41. הפוטנציאל של כדור מוליך טעון מאת סמדר לוי

42. הפוטנציאל הנוצר על ידי דיפול חשמלי מאת סמדר לוי

43. חיבור מוליך בין שני מוליכים מאפשר מעבר מטענים בין המוליכים עד שוויון בפוטנציאלים שלהם. מאת סמדר לוי

44. קיבול הקיבול. תלוי בגיאומטריה של הרכיבים ובחומר המפריד ביניהם. הערך המוחלט של מטען אחד המוליכים. קבל הוא מערך של שני מוליכים, הנמצאים זה ליד זה והטעונים במטענים שווים בגודלם אך מנוגדים בסימנם. הפרש הפוטנציאל (המתח) בין המוליכים מאת סמדר לוי

45. קיבול של קבל לוחות הפרש הפוטנציאל (המתח) בין הלוחות: השדה בין הלוחות: הקיבול: מאת סמדר לוי

46. קבל סוללה מתג האנרגיה האגורה בקבל טעון מאת סמדר לוי

47. קבל לוחות עם תווך דיאלקטרי מאת סמדר לוי

48. חיבור קבלים בטור המתח הכולל הוא סכום המתחים על הקבלים השונים. כאשר קבלים מחוברים זה לזה בטור: על כל הקבלים אותו גודל מטען; מאת סמדר לוי

49. חיבור קבלים במקביל כאשר קבלים מחוברים זה לזה במקביל: על כל הקבלים אותו מתח; המטען הכולל הוא סכום המטענים על הקבלים השונים. מאת סמדר לוי

50. קבל לוחות בחיי היומיום . . . מאת סמדר לוי