ELM-002 · Электростатика Демо-материал

Теорема Гаусса. Потенциал электрического поля

Вектор электрического смещения (индукции) и его поток, теорема Гаусса и расчёт с её помощью симметричных полей, работа в электростатическом поле, потенциал, разность потенциалов, градиент потенциала и потенциал шара.

Примерное время: 3 ч 5 заданий

Учебная цель

Освоить понятие потока векторов напряжённости и смещения.
Формулировать теорему Гаусса и применять её для расчёта полей симметричных распределений заряда.
Понять потенциальность электростатического поля (независимость работы от пути).
Изучить связь потенциала, разности потенциалов и напряжённости (E = −grad φ).

Ожидаемые результаты

Умеет вычислять поток напряжённости и вектора смещения через замкнутую поверхность.
Умеет находить поле бесконечной плоскости, двух плоскостей, сферы, шара и бесконечной нити с помощью теоремы Гаусса.
Умеет вычислять работу поля по перемещению заряда через разность потенциалов.
Умеет определять потенциал и напряжённость внутри и вне заряженного шара.

Интерактивная модельЭквипотенциальные поверхности и работа поля

Задания

Лекция
Лекция · 1 ч 20 мин · обязательный
Решение задач по теме «Вектор электрического смещения. Вектор индукции электростатического поля»
Практическое занятие · 1 ч 20 мин · обязательный
Расчёт электрического поля
Самостоятельная работа · 6 ч · необязательно
Расчёт потенциала шара
Самостоятельная работа · 6 ч · необязательно
Итоговый тест
Тест · 20 мин · обязательный · проход ≥ 70%

Условия завершения

  • Лекция
  • Решение задач по теме «Вектор электрического смещения. Вектор индукции электростатического поля»
  • Итоговый тест — не менее 70%