18.08.2024

Индуцированные заряды: Наведённый заряд — это… Что такое Наведённый заряд?

Содержание

Наведённый заряд — это… Что такое Наведённый заряд?



Наведённый заряд

Эксперимент с электроскопом показывающий возникновение индуцированного заряда.

Генератор высокого напряжения на базе эффекта электростатической индукции.

Электростатическая индукция — явление наведения собственного электростатического поля, при действии на тело внешнего электрического поля. Явление обусловлено перераспределением зарядов внутри проводящих тел, а также поляризацией внутренних микроструктур[1] у непроводящих тел. Внешнее электрическое поле может значительно исказиться вблизи тела с индуцированным электрическим полем.

Электростатическая индукция в проводниках

Перераспределение электронов в хорошо проводящих металлах при действии внешнего электрического поля происходит до тех пор, пока заряды практически полностью не скомпенсируют внешнее электрическое поле внутри тела. При этом на противоположных сторонах[2] проводящего тела появятся противоположные наведённые(индуцированные) заряды.

Электростатическая индукция в диэлектриках

Диэлектрики в электростатическом поле поляризуются.

Применение

Наиболее массовое применение находит основанная на данном явлении электростатическая защита приборов и соединительных цепей.

Данный эффект используется в ряде приборов, например в генераторе Ван де Граафа.

Ссылки

Примечания

  1. атомов, молекул, кристаллических решёток и т.п.
  2. относительно внешнего электрического поля

Wikimedia Foundation.
2010.

  • Наведение порчи
  • Навеки твоя

Смотреть что такое «Наведённый заряд» в других словарях:

  • наведённый электрический заряд — indukuotasis elektros krūvis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. induced electric charge vok. induzierte elektrische Ladung, f rus. индуцированный электрический заряд, m; наведённый электрический заряд, m pranc. charge électrique induite …   Fizikos terminų žodynas

  • индуцированный заряд — наведённый заряд — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы наведённый заряд EN induced chargeinductive …   Справочник технического переводчика

  • индуцированный электрический заряд — indukuotasis elektros krūvis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. induced electric charge vok. induzierte elektrische Ladung, f rus. индуцированный электрический заряд, m; наведённый электрический заряд, m pranc. charge électrique induite …   Fizikos terminų žodynas

  • Ядерный взрыв — …   Википедия

  • МОЛЕКУЛА — (новолат. molecule, уменьшит. от лат. moles масса), наименьшая ч ца в ва, обладающая его осн. хим. св вами и состоящая из атомов, соединённых между собой химическими связями. Число атомов в М. составляет от двух (Н2, О2, HF, KCl) до сотен и тысяч …   Физическая энциклопедия

  • charge électrique induite — indukuotasis elektros krūvis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. induced electric charge vok. induzierte elektrische Ladung, f rus. индуцированный электрический заряд, m; наведённый электрический заряд, m pranc. charge électrique induite …   Fizikos terminų žodynas

  • induced electric charge — indukuotasis elektros krūvis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. induced electric charge vok. induzierte elektrische Ladung, f rus. индуцированный электрический заряд, m; наведённый электрический заряд, m pranc. charge électrique induite …   Fizikos terminų žodynas

  • indukuotasis elektros krūvis — statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. induced electric charge vok. induzierte elektrische Ladung, f rus. индуцированный электрический заряд, m; наведённый электрический заряд, m pranc. charge électrique induite, f …   Fizikos terminų žodynas

  • induzierte elektrische Ladung — indukuotasis elektros krūvis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. induced electric charge vok. induzierte elektrische Ladung, f rus. индуцированный электрический заряд, m; наведённый электрический заряд, m pranc. charge électrique induite …   Fizikos terminų žodynas

  • РАССЕЯНИЕ СВЕТА — изменение к. л. хар ки потока оптического излучения (с в е т а) при его вз ствии с в вом. Этими хар ками могут быть пространств. распределение интенсивности, частотный спектр, поляризация света. Часто Р. с. наз. только явление несобств. свечения… …   Физическая энциклопедия

Индуцированный заряд

Физика > Индуцированный заряд

 

Рассмотрите индуцированный заряд в электростатической индукции. Как выглядит явление индукции электростатического поля, проводники и диэлектрики, заряд.

Электростатическая индукция – перераспределение зарядов внутри объекта, выступающее реакцией на присутствие близкого заряда.

Задача обучения

  • Сравните электростатические индукционные процессы в проводниках и диэлектриках.

Основные пункты

  • Если рядом с незаряженной частью вещества появилась заряженная, то она способна создать перераспределение заряда в нейтральном материале. Это один из типов индукции.
  • Если контактируют заряженный и незаряженный объекты, то они создают заряд, объединяющий промежуток между ними, а заряженный повышает свой заряд. Это еще один тип индукции.
  • Способные реагировать на индукторы субъекты включают проводники и диэлектрики. В первом варианте свободный поток зарядов приводит к сильной поляризации, а во втором – сила относительно слабая.

Термины

  • Диэлектрик – электрически изолирующий или непроводящий материал, рассматриваемый из-за его электрической восприимчивости.
  • Разряд – высвобождение накопленного заряда.
  • Индуктор – пассивное устройство, которое приводит индуктивность в электрическую цепь.

Электростатическая индукция – перераспределение заряда внутри объекта. Это реакция на соседний заряд. Единица материи обычно обладает равными частями положительного и отрицательного зарядов, распределенных равномерно по объему. Так что, можно говорить, что здесь нет чистого заряда.

Если заряженная часть вещества расположена близко к незаряженной, то приводит к перераспределению заряда в нейтральном материале. Тогда электроны в нейтральном перемещаются в соответствии с зарядом соседнего заряженного тела. При положительном знаке индуктора, электроны устремятся к нему, делая незаряженный объект еще более отрицательным.

Положительный конец электростатического генератора движется рядом с незаряженным латунным цилиндром, заставляя его поляризоваться по мере того, как левый конец приобретает положительный заряд, а правый – отрицательный

Если заряженные и незаряженные тела контактируют, то создают разряд, объединяющий промежуток между ними. Основываясь на знаке заряда индуктора, электроны перейдут или уйдут из ранее незаряженного объекта. Общий заряд сберегается, а индуктор будет уменьшаться по мере передачи заряда объекту.

Субъекты, способные реагировать на индукторы, включают проводники и диэлектрики. В первом варианте поток зарядов создает сильную поляризацию. А во втором – сила относительно слабая.

Проводники. Проводники в электрическом поле. Индуцированные заряды — Студопедия

Вещество, внесенное в электрическое поле, может существенно изменить его. Это связано с тем, что вещество состоит из заряженных частиц. В отсутствие внешнего поля частицы распределяются внутри вещества так, что создаваемое ими электрическое поле в среднем по объемам, включающим большое число атомов или молекул, равно нулю. При наличии внешнего поля происходит перераспределение заряженных частиц, и в веществе возникает собственное электрическое поле. Полное электрическое полескладывается в соответствии с принципом суперпозиции из внешнего поляи внутреннего полясоздаваемого заряженными частицами вещества.

Вещество многообразно по своим электрическим свойствам. Наиболее широкие классы вещества составляют проводники и диэлектрики.

Основная особенность проводников – наличие свободных зарядов (электронов), которые участвуют в тепловом движении и могут перемещаться по всему объему проводника. Типичные проводники – металлы.

В отсутствие внешнего поля в любом элементе объема проводника отрицательный свободный заряд компенсируется положительным зарядом ионной решетки. В проводнике, внесенном в электрическое поле, происходит перераспределение свободных зарядов, в результате чего на поверхности проводника возникают нескомпенсированные положительные и отрицательные заряды (рис.10.1). Этот процесс называют электростатической индукцией, а появившиеся на поверхности проводника заряды – индукционными зарядами.



Индукционные заряды создают свое собственное поле, которое компенсирует внешнее полево всем объеме проводника:

. (10.1)

Полное электростатическое поле внутри проводника равно нулю, а потенциалы во всех точках одинаковы и равны потенциалу на поверхности проводника.

Рис.10.1.

Все внутренние области проводника, внесенного в электрическое поле, остаются электронейтральными, т.е. внутри проводника нет избыточных зарядов. Если удалить некоторый объем, выделенный внутри проводника, и образовать пустую полость, то электрическое поле внутри полости будет равно нулю. На этом основана электростатическая защита – чувствительные к электрическому полю приборы для исключения влияния поля помещают в металлические ящики или окружаются металлической сеткой.

Так как поверхность проводника является эквипотенциальной, силовые линии у поверхности должны быть перпендикулярны к ней.

Контур с током в магнитном поле — Студопедия

4.

2.

1.

10.

9.

7.

6.

5.

4.

3.

Циркуляция вектора напряженности электростатического поля
В случае, если в электростатическом поле точечного заряда Q из точки 1 в точку 2 вдоль какой-либо траектории (рис. 1) двигается другой точечный заряд Q0, то сила, которая приложена к заряду, совершает некоторую работу. Работа силы F на элементарном перемещении dl равна:

Так как dl/cosα=dr, то:

Работа при перемещении заряда Q0 из точки 1 в точку 2
(1)
от траектории перемещения не зависит, а определяется только положениями начальной 1 и конечной 2 точек. Значит, электростатическое поле точечного заряда является потенциальным, а электростатические силы — консервативными.
Из формулы (1) видно, что работа, которая совершается при перемещении электрического заряда во внешнем электростатическом поле по произвольному замкнутому пути L, равна нулю, т.е.
(2)
Если в качестве заряда, которого перемещают в электростатическом поле, взять единичный точечный положительный заряд, то элементарная работа сил поля на пути dl равна Еdl = Eldl, где El = Ecosα — проекция вектора Е на направление элементарного перемещения. Тогда формулу (2) можно представить в виде:
(3)



Интеграл называется циркуляцией вектора напряженности. Значит, циркуляция вектора напряженности электростатического поля вдоль любого замкнутого контура равна нулю. Силовое поле, которое обладает свойством (3), называется потенциальным. Из равенства нулю циркуляции вектора Е следует, что линии напряженности электростатического поля не могут быть замкнутыми, они обязательно начинаются и кончаются на зарядах (на положительных или отрицательных) или же идут в бесконечность.
Формула (3) верна только для электростатического поля. В дальнейшем будет показано, что с случае поля движущихся зарядов условие (3) не верно (для него циркуляция вектора напряженности отлична от нуля).

Электростатический потенциал —скалярная энергетическая характеристика электростатического поля, характеризующая потенциальную энергию поля, которой обладает единичный заряд, помещённый в данную точку поля. Единицей измерения потенциала является, таким образом, единица измерения работы, деленная на единицу измерения заряда:

Напряжённость электростатического поля и потенциал связаны соотношением:


Электрический диполь— система двух равных по модулю разноименных точечных зарядов (),
расстояние между которыми значительно меньше расстояния до рассматриваемых точек поля.

Понятие диполь используется в понятии магнитный диполь, где имеется система из 2 тел, в которых протекает ток, образующий электрическое поле.

Все силы, возникающие в электростатическом поле, являются в конечном счете силами, действующими на заряд.
Сила, действующая на заряд равна:
F=qE (без учета направления)
Момент сил, действующий на диполь, равен:
M=p*E,
где p – дипольный момент, E – напряженность поля (без учета направления и угла наклона)

Диэлектрики в электрическом поле ведут себя не так как проводник, хотя при этом у них есть нечто общее. Диэлектрики отличаются от проводников тем, что в них отсутствуют свободные носители зарядов. Всё-таки они там есть, но в очень малом количестве. В проводниках такими носителями зарядов являются электроны, свободно перемещающиеся вдоль кристаллической решётки металлов. Но вот в диэлектриках электроны прочно связаны со своими атомами и не могут свободно перемещается.

При внесении диэлектрика в электрическое поля в нем наступает электризация также как и в проводнике. Отличие же диэлектриков состоит в том что электроны не могут свободно перемещаться по объёму как это происходит в проводниках. Но под действием внешнего электрического поля внутри молекулы вещества диэлектрика появляется некоторое смещение зарядов. Положительный смещается вдоль направления поля, а отрицательный против. Вследствие этого поверхность получает некий заряд. Процесс образования заряда на поверхности диэлектриков под действием электрического поля называется поляризацией диэлектрика.

Заряды на поверхности диэлектриков в отличии зарядов индуцированных в проводниках нельзя отделить от поверхности. При снятии электрического поля поляризация пропадёт. Заряды снова перераспределятся в объёме вещества.

Напряжённость поля нельзя увеличивать безгранично. Так как при определенной величине заряды сместятся настолько, что произойдет структурное изменение материала, проще говоря, пробой диэлектрика. Он в этом случае теряет свои изоляционные свойства.

Относительная диэлектрическая проницаемость среды ε — безразмерная физическая величина, характеризующая свойства изолирующей (диэлектрической) среды. Величина ε показывает, во сколько раз сила взаимодействия двух электрических зарядов в среде меньше, чем в вакууме.

В неоднородной диэлектрической среде имеет различные значения, изменяясь на границах диэлектриков
скачкообразно (претерпевая разрыв). Это затрудняет применение формул, описывающих взаимодействие зарядов в вакууме. Что касается теоремы Гаусса, то в этих условиях она вообще теряет смысл. В самом деле, благодаря различной поляризуемости разнородных диэлектриков напряженности поля в них будут различными. Поэтому различно и число силовых линий в каждом диэлектрике (рис.14.6).

Часть линий, исходящих из зарядов, окруженных замкнутой поверхностью, будет заканчиваться на границе раздела диэлектриков и не пронижет данную поверхность. Это затруднение можно устранить, введя в рассмотрение новую физическую характеристику поля – вектор электрического смещения

(14.8)

Вектор направлен в ту же сторону, что и . В отличие от напряженности поля вектор имеет постоянное значение во всех диэлектриках. Поэтому электрическое поле в неоднородной диэлектрической среде удобнее характеризовать не напряженностью , а смещением . С этой целью вводится понятие линий вектора и потока смещения, аналогично понятию силовых линий и потока напряженности.

Используя теорему Гаусса

домножим обе части на

С учетом (14.8) получаем

 

Это уравнение выражает теорему Гаусса для вектора электрического смещения: полный поток вектора электрического смещения через произвольную замкнутую поверхность равен сумме свободных зарядов, заключенных в этой поверхности.

8.

Электрическая емкость —характеристика проводящего тела, мера его способности накапливать электрический заряд.
Электрическая емкость (C) есть отношение сообщенного заряда к возникающему в результате этого потенциалу.
С = q/.
Конденса́тор
— двухполюсник с определённым значением ёмкости; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля. Конденсатор является пассивным электронным компонентом. Обычно состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок.

Энергия электрического поля— Энергия заряженного конденсатора равна работе внешних сил, которую необходимо затратить, чтобы зарядить конденсатор

В формуле мы использовали :

— Энергия электрического поля

— Диэлектрическая проницаемость среды

— Диэлектрическая постоянная

— Объем занимаемый электрическим полем

— Напряжение

— Площадь обкладок

— Расстояние между обкладками конденсатора

Электрическое поле обладает энергией. Плотность этой энергии определяется величиной поля и может быть найдена по формуле:

где E — напряжённость электрического поля, D — индукция электрического поля.

Если проводник поместить во внешнее электростатическое поле или зарядить его, то на заряды данного проводника будет действовать электростатическое поле, под действием которого они начнут двигаться. Движение зарядов (ток) будет длиться до тех пор, пока не установится равновесное распределение зарядов, при котором электростатическое поле внутри данного проводника обращается в нуль. Это происходит в течение очень короткого времени. Действительно, если бы поле не было равно нулю, то в проводнике появилось бы упорядоченное движение зарядов без затраты энергии от внешнего источника, что не согласуется с законом сохранения энергии. Значит, напряженность поля во всех точках внутри проводника равна нулю:

Если внутри проводника электрического поле отсутствует, то потенциал во всех точках внутри проводника одинаков (φ = const), т. е. поверхность проводника в электростатическом поле является эквипотенциальной. Это означает, что вектор напряженности поля на внешней поверхности проводника направлен по перпендикуляру к каждой точке его поверхности.
Индуцированные заряды — это заряды противоположного знака, появившиеся в результате разделения у концов проводника.

Результирующие поле определяется как суперпозиция внешнего поля и поля

индуцированных зарядов.
Перераспределение зарядов в хорошо проводящих металлах при действии внешнего электрического поля происходит до тех пор, пока заряды внутри тела практически полностью не скомпенсируют внешнее электрическое поле. При этом на противоположных сторонах проводящего тела появятся противоположные индуцированные заряды.

Экранировка электростатического поля:
Если внесенное во внешнее электрическое поле тело не было заряжено, то сумма наведенных на нем зарядов оказывается равной нулю. Эти заряды распределяются так, чтобы их поле внутри проводящего тела в точности скомпенсировало внешнее поле. Ничто не изменится, если проводящее тело будет полым – во всей полости тела поле также будет отсутствовать. Этим обстоятельством широко пользуются для электростатического экранирования различных приборов и аппаратов от внешних электрических полей. С этой целью приборы помещают в замкнутые металлические оболочки, называемые экранами. Как показывает опыт, экраны можно выполнять и из мелкой металлической сетки.

Если экран заземлить, то такой экран способен в равной мере защищать внешнее пространство от поля зарядов, помещенных внутри экрана.

Магнетизм

Сила Ампера:
На проводник с током, находящийся в магнитном поле, действует сила Ампера, равная

F = I·L·B·sina

I — сила тока в проводнике;
B — модуль вектора индукции магнитного поля;
L — длина проводника, находящегося в магнитном поле;
a — угол между вектором магнитного поля и направлением тока в проводнике.

Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки: если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная составляющая вектора магнитной индукции В входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление силы, действующей на отрезок проводника с током, то есть силы Ампера.

Сила Лоренца:

Так как электрический ток представляет собой упорядоченное движение зарядов, то действие магнитного поля на проводник с током есть результат его действия на отдельные движущиеся заряды.

Силу, действующую со стороны магнитного поля на движущиеся в нем заряды, называют силой Лоренца.

Сила Лоренца определяется соотношением:

Fл = q·V·B·sina
где q — величина движущегося заряда;
V — модуль его скорости;
B — модуль вектора индукции магнитного поля;
a — угол между вектором скорости заряда и вектором магнитной индукции.

Обратите внимание, что сила Лоренца перпендикулярна скорости и поэтому она не совершает работы, не изменяет модуль скорости заряда и его кинетической энергии. Но направление скорости изменяется непрерывно.

Вектор магнитной индукции — векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля (его действия на заряженные частицы) в данной точке пространства.

Магнитное поле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения.
Создается током заряженных частиц.

Закон Био — Савара — Лапласа — физический закон для определения вектора индукции магнитного поля, порождаемого постоянным электрическим током.
Закон Био — Савара — Лапласа играет в магнитостатике ту же роль, что и закон Кулона в электростатике.
Формулировка закона Био Савара Лапласа имеет вид: При прохождении постоянного тока по замкнутому контуру, находящемуся в вакууме, для точки, отстоящей на расстоянии r0, от контура магнитная индукция будет иметь вид:

Закон Био — Савара — Лапласа для поля витка с током:

3.
Это теорема Гаусса для
(в интегральной форме): поток вектора магнитной индукции через любую замкнутую поверхность равен нулю. И вот почему:

В 1931 г. П. Дирак высказал предположение о существовании обособленных магнитных зарядов, названных впоследствии монополи Дирака. Однако до сих пор они не найдены. Это приводит к тому, что линии вектора не имеют ни начала, ни конца. Мы знаем, что поток любого вектора через поверхность равен разности числа линий, начинающихся у поверхности, и числа линий, оканчивающихся внутри поверхности:

.

В соответствии с вышеизложенным, можно сделать заключение, что поток вектора через замкнутую поверхность должен быть равен нулю.

Таким образом, для любого магнитного поля и произвольной замкнутой поверхности S имеет место условие:

  ,

Результирующая сила, действующая на контур, равна интегралу по контуру с током , т.е.

.

Рассмотрим однородное магнитное поле.

,

, а

,

т.е. результирующая сила Ампера равна нулю.

В неоднородном магнитном поле в общем случае:

.

Магнитный момент есть вектор, направление которого совпадает с направлением нормали к контуру. Тогда вращательный момент можно записать:

ДИПОЛЬ МАГНИТНЫЙ — аналог диполя электрического, который можно представлять себе как два точечных магнитных заряда , расположенных на расстоянии l друг от друга.

Момент сил, действующий на диполь в магнитном поле:

Пусть мы имеем однородное электрическое поле и диполь, который изобразим как два точечных заряда. На заряд +q действует сила , на заряд -q – сила . Если поле однородно, то эти силы в сумме дадут ноль, но момент не равен нулю. Две такие силы создают вращающий момент, вектор этого момента направлен перпендикулярно плоскости рисунка. На электрически диполь в однородном поле действует вот такой момент , этот момент сил стремится развернуть диполь так, чтобы его дипольный момент стал параллелен вектору .

Это вот что означает: если поле диполь помещён в электрическое поле , как показано на рисунке 5. 5, то момент будет поворачивать его так, чтобы диполь стал параллельным , а сила будет втягивать его дальше в электрическое поле.

Электрокинетика с индуцированным зарядом — Induced-charge electrokinetics

визуализирована картина электрокинетического потока наведенного заряда вокруг сферы из углеродистой стали (диаметр = 1,2 мм). Показаны четыре индуцированных вихря с использованием флуоресцентных частиц диаметром 1,90 мкм. Электрическое поле постоянного тока приложено слева направо и равно 40 В / см. Пунктирная линия представляет границу частицы. Изображение получено микроскопом TE2000-E Nikon при t = 2 с.

Индуцированные заряда электрокинетика в физике является электрически управляемого потока текучей среды и частицы движения в жидком электролите . Рассмотрим металлическую частицу (которая имеет нейтральный заряд, но электропроводящую), контактирующую с водным раствором в камере / канале. Если к концу этой камеры / канала приложить разные напряжения, в этой камере / канале будет генерироваться электрическое поле . Это приложенное электрическое поле проходит через эту металлическую частицу и заставляет свободные заряды внутри частицы мигрировать под кожу частицы. В результате этой миграции отрицательные заряды перемещаются в сторону, близкую к положительному (или более высокому) напряжению, в то время как положительные заряды перемещаются на противоположную сторону частицы. Эти заряды под кожей проводящей частицы притягивают противоионы водного раствора; таким образом, вокруг частицы образуется двойной электрический слой (ДЭС). Значение EDL на поверхности проводящей частицы изменяется с положительного на отрицательное, а распределение зарядов изменяется в зависимости от геометрии частицы. Из-за этих вариаций EDL неоднороден и имеет разные значения. Таким образом, индуцированный дзета-потенциал вокруг частицы и, следовательно, скорость скольжения по поверхности частицы изменяются как функция местного электрического поля. Различия в величине и направлении скорости скольжения на поверхности проводящей частицы влияют на структуру потока вокруг этой частицы и вызывают микровихри. Ясаман Дагхиги и Дунцин Ли впервые экспериментально проиллюстрировали эти индуцированные вихри вокруг сферы из углеродистой стали диаметром 1,2 мм под внешним электрическим полем постоянного тока 40 В / см. Chenhui Peng et al. также экспериментально показали закономерности электроосмотического обтекания сферы Au при включении переменного тока (E = 10 мВ / мкм, f = 1 кГц).
Электрокинетика здесь относится к отрасли науки, связанной с движением и реакцией заряженных частиц на приложенное электрическое поле и его воздействием на окружающую среду. Иногда это также называют нелинейным электрокинетическим явлением.

История

Левич — один из пионеров в области электрокинетического поля наведенного заряда. Он рассчитал возмущенный профиль скольжения вокруг проводящей частицы, контактирующей с электролитом. Он также теоретически предсказал, что вокруг этой частицы возникают вихри при приложении электрического поля.

Наведенные вихри вокруг проводящей частицы

Размер и сила наведенных вихрей вокруг проводящей частицы напрямую зависят от приложенного электрического поля, а также от размера проводимой поверхности. Это явление экспериментально и численно доказано несколькими исследованиями. Вихри растут по мере увеличения внешнего электрического поля и создают «провал» в центре каждого вихря, при этом жидкость циркулирует быстрее. Показано, что увеличение размера проводящей поверхности приводит к увеличению индуцированных вихрей до такой степени, что геометрия не ограничивает их рост.

Приложения

У индуцированных вихрей есть множество приложений в различных аспектах электрокинетической микрофлюидики. Существует множество микромиксеров, которые спроектированы и изготовлены на основе наличия в них наведенных вихрей в микрофлюидических устройствах. Такие микромиксеры, которые используются в биохимии, медицине и биологии, не имеют механических частей и используют только проводящие поверхности для создания индуцированных вихрей для смешивания различных потоков жидкости.

Это явление даже используется для улавливания микронных и субмикронных частиц, плавающих в потоке внутри микроканала. Этот метод можно использовать для манипулирования, обнаружения, обработки и концентрации клеток и вирусов в биомедицинской области; или для сборки коллоидных частиц.

Вдобавок индуцированные вихри вокруг проводящих поверхностей в микрофлюидной системе могут использоваться в качестве микроклапана, микропривода, микромотора и микромотора для управления направлением и манипуляциями.

Смотрите также

Ссылки

<img src=»https://en.wikipedia.org//en.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1×1″ alt=»» title=»»>

Индуктивный эффект — Inductive effect

В химии индукционный эффект — это эффект, связанный с передачей неравномерного распределения связывающего электрона через цепочку атомов в молекуле , что приводит к постоянному диполю в связи. Он присутствует в σ (сигма) связи, в отличие от электромерного эффекта, который присутствует в связи π (пи) . В атомах галогена в алкилгалогениде являются электроноакцепторные и алкильные группы являются донор электронов. Если электроотрицательный атом (потерявший электрон и имеющий положительный заряд) затем присоединяется к цепочке атомов, обычно углеродной, положительный заряд передается другим атомам в цепи. Это электрон-акцепторный индуктивный эффект, также известный как I эффекта. Короче говоря, алкильные группы имеют тенденцию отдавать электроны, что приводит к эффекту + I. Его экспериментальная основа — константа ионизации .
Он совершенно иной по своей природе и часто противоположен мезомерному эффекту .

Поляризация связи

Связи в молекуле воды немного более положительно заряжены вблизи атомов водорода и немного более отрицательно заряжены вблизи более электроотрицательного атома.

Ковалентные связи могут быть поляризованы в зависимости от относительной электроотрицательности двух атомов, образующих связь. Облака электронов в а-связи между двумя в отличие от атомов не является равномерным , и слегка смещен в сторону более электроотрицательным из двух атомов. Это вызывает постоянное состояние поляризации связи , где более электроотрицательный атом имеет дробный отрицательный заряд (δ–), а менее электроотрицательный атом имеет дробный положительный заряд (δ +).

Например, молекула воды H
2O имеет электроотрицательный атом кислорода, который притягивает отрицательный заряд. На это указывает δ- в молекуле воды вблизи атома O, а также δ + рядом с каждым из двух атомов H. Векторное сложение дипольных моментов отдельных связей приводит к общему дипольному моменту молекулы. Полярная связь — это ковалентная связь, в которой существует разделение зарядов между одним концом и другим — другими словами, в которой один конец является слегка положительным, а другой — слегка отрицательным. Примеры включают большинство ковалентных связей. Связь водород-хлор в HCl или связи водород-кислород в воде являются типичными.

Индуктивный эффект

Эффект смещения сигма-электрона в сторону сильно электроотрицательного атома, когда один конец становится положительно заряженным, а другой — отрицательно заряженным, известен как индуктивный эффект. « — я эффект является постоянным эффектом и , как правило , представленным стрелкой на связи.»

Однако некоторые группы, такие как алкильная группа , в меньшей степени акцептируют электроны, чем водород, и поэтому считаются выделяющими электроны. Это электронно-рилизинг характер и обозначается + I эффект . Короче говоря, алкильные группы имеют тенденцию отдавать электроны, что приводит к эффекту индукции. Однако такой эффект был поставлен под сомнение.

Поскольку индуцированное изменение полярности меньше исходной полярности, индуктивный эффект быстро исчезает и становится значительным только на коротком расстоянии. Более того, индуктивный эффект является постоянным, но слабым, поскольку он включает в себя сдвиг электронов с прочно удерживаемой σ-связью, а другие более сильные факторы могут затмить этот эффект.

Относительные индуктивные эффекты

Относительные индуктивные эффекты были измерены экспериментально со ссылкой на водород, в порядке возрастания + I эффекта или порядке убывания — I эффекта, следующим образом :

-Nh4+>-Нет2>-ТАК2р>-CN>-ТАК3ЧАС>-CHO>-CO>-COOH>-COCl>-CONh3>-F>-Cl>-Br>-я>-ИЛИ>-ОЙ>-NR2>-Nh3>-C6ЧАС5>-CHзнак равноCh3>-ЧАС{\ displaystyle {\ ce {-Nh4 +> — NO2> -SO2R> -CN> -SO3H> -CHO> -CO> -COOH> -COCl> -CONh3> -F> -Cl> -Br> -I> — ИЛИ> -OH> -NR2> -Nh3> -C6H5> -CH = Ch3> -H}}}

И в порядке возрастания эффекта + I , где H — водород, D — дейтерий, а T — тритий. Все изотопы водорода. Сила индуктивного эффекта также зависит от расстояния между группой заместителя и основной группой, которые реагируют; чем меньше расстояние, тем слабее эффект.
C-ЧАС<C-D<C-Т{\ Displaystyle {\ ce {CH <CD <CT}}}

Индуктивные эффекты могут быть выражены количественно через уравнение Хаммета , которое описывает взаимосвязь между скоростями реакции и константами равновесия по отношению к заместителю.

Фрагментация

Индуктивный эффект можно использовать для определения стабильности молекулы в зависимости от заряда, присутствующего на атоме, и групп, связанных с атомом. Например, если атом имеет положительный заряд и присоединен к группе — I, его заряд становится «усиленным», и молекула становится более нестабильной. Точно так же, если атом имеет отрицательный заряд и присоединен к группе + I, его заряд становится «усиленным», и молекула становится более нестабильной. В противоположность этому , если атом имеет отрицательный заряд и прикрепляется к — I группе его заряд становится «де-амплифицировали» и молекула становится более стабильным , чем если бы эффект не был принят во внимание. Точно так же, если атом имеет положительный заряд и присоединен к группе + I, его заряд становится «деамплифицированным», и молекула становится более стабильной, чем если бы I-эффект не принимался во внимание. Объяснение вышесказанному дается тем фактом, что больший заряд на атоме снижает стабильность, а меньший заряд на атоме увеличивает стабильность.

Кислотность и основность

Индуктивный эффект также играет жизненно важную роль в определении кислотности и основности молекулы. Группы, имеющие эффект + I (индуктивный эффект), присоединенные к молекуле, увеличивают общую электронную плотность молекулы, и молекула может отдавать электроны, делая ее основной. Кроме того , группы , имеющие — я эффект присоединен к молекуле уменьшает общую электронную плотность на молекуле , что делает его электроны с дефицитом , который приводит к его кислотности. По мере увеличения числа — I групп , присоединенных к молекуле увеличивается, увеличивается его кислотность; по мере увеличения числа + I групп в молекуле ее основность увеличивается.

Приложения

Карбоновые кислоты

Силы из карбоновой кислоты зависят от степени ее постоянной ионизации : чем больше ионизируется это, тем сильнее это. По мере того, как кислота становится сильнее, численное значение ее pK a падает.

В кислотах индуктивный эффект высвобождения электронов алкильной группы увеличивает электронную плотность кислорода и, таким образом, препятствует разрыву связи ОН, что, следовательно, снижает ионизацию. Из-за большей ионизации муравьиная кислота (pK a = 3,74) сильнее уксусной кислоты (pK a = 4,76). Однако монохлоруксусная кислота (pK a = 2,82) сильнее муравьиной кислоты из-за электроноакцепторного эффекта хлора, способствующего ионизации.

В бензойной кислоте атомы углерода, которые присутствуют в кольце, гибридизуются sp 2 . В результате бензойная кислота (pK a = 4,20) является более сильной кислотой, чем циклогексанкарбоновая кислота (pK a = 4,87). Кроме того, в ароматических карбоновых кислотах электроноакцепторные группы, замещенные в орто- и пара- положениях, могут увеличивать силу кислоты.

Поскольку карбоксильная группа сама по себе является электроноакцепторной группой, дикарбоновые кислоты , как правило, являются более сильными кислотами, чем их монокарбоксильные аналоги. Индуктивный эффект также поможет в поляризации связи, создавая определенные атомы углерода или другие положения атомов.

Сравнение индуктивного эффекта и электромерного эффекта

Индуктивный эффектЭлектромерный эффект
Поляризация одиночной σ-ковалентной связи из-за разницы электроотрицательностей.Мгновенное образование диполя в молекуле органического соединения за счет полной передачи общих пи-электронных пар одному из атомов под действием атакующего реагента.
Это постоянный эффект.Это временный эффект.
Не требует наличия реагента.Требуется наличие электрофильного реагента.
Индуцированные заряды отображаются как частичные заряды (δ + или δ−)Индуцированные заряды представляют собой целые числа, например +1, -1.

Смотрите также

Ссылки

внешняя ссылка

Индуцированный электрический заряд

Индуцированный электрический заряд

Далее: Закон Кулона
Up: Электричество
Предыдущая: Электрометры и электроскопы


Индуцированный электрический заряд


Мы видели, как электроскоп можно использовать для измерения абсолютной величины
электрического заряда. Но как определить знак заряда? На самом деле это
довольно просто. Предположим, что электроскоп несет заряд
неизвестного знака.Подумайте, что происходит, когда мы приносим отрицательный
заряженный янтарный стержень, полученный натиранием стержня мехом рядом с ручкой
электроскоп. Избыточные электроны в стержне отталкивают свободные электроны в стержне.
ручка и вал электроскопа. Отталкиваемые электроны движутся так далеко
от стержня, насколько это возможно, попадая в сусальное золото. Таким образом, заряд на
листья становится более отрицательными. Если первоначальный заряд на электроскопе
отрицательная, то величина заряда на листьях увеличивается в
наличие стержня, и, следовательно, листья раздвигаются дальше.На
с другой стороны, если первоначальный заряд на электроскопе
положительный, то величина заряда на листах уменьшается при наличии стержня,
и листья, следовательно, сближаются. Общее правило таково:
прогиб створок увеличивается при попадании заряда того же знака
приблизил к ручке электроскопа, а наоборот . Знак заряда на
электроскоп легко
определяется таким образом.

Предположим, что мы подносим отрицательно заряженный стержень к ручке
незаряженный электроскоп.Избыточные электроны в стержне отталкивают свободные электроны
в ручку и вал электроскопа так, чтобы они собирали золото
листья, которые, следовательно, раздвигаются. Отсюда следует, что всякий раз, когда заряженный предмет приносят
рядом с ручкой незаряженного электроскопа электроскоп регистрирует
плата. Таким образом, незаряженный электроскоп можно использовать для обнаружения электрического заряда .
проживая на близлежащих объектах, не нарушая этот заряд.

Предположим, что мы подносим отрицательно заряженный стержень к ручке незаряженного
электроскоп, который прикреплен с помощью проводящего провода к большому незаряженному
дирижер.Избыточные электроны в стержне отталкивают свободные электроны
в ручке и валу электроскопа. Отталкиваемые электроны движутся так далеко
от стержня, насколько это возможно, что означает, что они стекают по проволоке в
внешний проводник. Предположим, мы отсоединяем провод, а затем снимаем
заряженный стержень. Отсоединив провод, мы скрутили электроны, которые были
оттолкнул провод по внешнему проводнику. Итак, электроскоп, который
был изначально незаряженным, приобретает дефицит электронов.Другими словами,
электроскоп заряжается положительно. Понятно, что принося заряженный предмет
рядом с незаряженным электроскопом, временно подключающим электроскоп к
большой незаряженный проводник, а затем, удалив объект, мы можем вызвать
заряд противоположного знака на электроскопе, не влияющий на
заряд на объект. Этот процесс называется зарядкой индукцией .

Но где нам найти большой незаряженный проводник?
Что ж, получается, что мы стоим на одном.Земля (, т.е. , Земля)
безусловно, большой, и оказывается, что это тоже достаточно
хороший электрический проводник. Таким образом, мы можем индуктивно заряжать электроскоп временно
подключив его к земле ( т.е. , « заземление » или
«Заземляя» его), пока он находится в
наличие заряженного предмета. Самый эффективный способ заземления
цель состоит в том, чтобы подключить его к проводящему проводу, который прикреплен на другом конце,
к металлическому колу, вбитому в землю. Несколько менее эффективный способ
заземлить объект — это просто прикоснуться к нему.Оказывается, мы достаточно
хорошие электрические проводники, которые заряжают нас, могут проходить через нас на землю.

Заряды могут также возникать на хороших изоляторах, хотя и не так, как
в той же степени, что и на хороших проводниках. Предположим, что отрицательно
заряженный янтарный стержень подносят к небольшому листу бумаги (который является изолятором).
Избыточные электроны на стержне отталкивают электроны в атомах, которые
составляют бумагу, но притягивают положительно заряженные ядра.Поскольку бумага
изолятор, отталкиваемые электроны не могут свободно перемещаться по бумаге.
Вместо этого атомы в
бумага поляризована : т.е. , они искажаются таким образом
что их ядра слегка движутся навстречу, а их электроны слегка
прочь от стержня. Электростатическая сила притяжения между избыточными электронами в стержне
а атомные ядра в бумаге немного больше, чем отталкивание
между электронами в стержне и электронами в бумаге, поскольку электроны в
бумага в среднем немного дальше от стержня, чем ядра (и
сила электростатического притяжения спадает с увеличением расстояния).Таким образом,
между стержнем и бумагой существует чистая притягивающая сила. Фактически, если
лист бумаги достаточно легкий, поэтому его можно поднять, используя
стержень. Таким образом, всякий раз, когда заряженный объект приближается к
изолятор, атомы в изоляторе поляризуются, в результате
чистая сила притяжения между объектом и изолятором. Этот эффект
используется в коммерческих целях для удаления частиц сажи из выхлопных газов
угольные электростанции.


Далее: Закон Кулона
Up: Электричество
Предыдущая: Электрометры и электроскопы

Ричард Фицпатрик
2007-07-14

Электростатика

Работа — это изменение потенциальной энергии: U B U A = q Ed .

Как правило, разность электростатических потенциалов , иногда называемая разностью электрических потенциалов , определяется как изменение энергии на единицу положительного заряда, или В B В A = ( U B U A ) / q ′. Для определенных конфигураций электрического поля может потребоваться интегральное определение электростатического потенциала:

, где испытательный заряд движется по интегральной линии от точки A к точке B по пути s в электрическом поле ( E ).

Для специального случая параллельных пластин:

где В — разность потенциалов между пластинами, измеренная в вольтах (В):

Электрический потенциал из-за точечного заряда (q) на расстоянии (r) от точечного заряда равен

Следующая задача иллюстрирует расчеты электрического поля и потенциала точечных зарядов.

Пример 3: Учитывая два заряда +3 Q и — Q на расстоянии X друг от друга, найдите следующее: (1) В какой точке (точках) вдоль линии электрическое поле равно нулю? (2) В какой точке (точках) электрический потенциал равен нулю? (См. Рисунок 11.)

Рисунок 11

Расположение двух точечных зарядов для примера.

Первая задача — найти области, где электрическое поле равно нулю. Электрическое поле является вектором, и его направление можно определить с помощью пробного заряда. Рисунок разделен на три области. Между противоположными зарядами направление силы на испытательный заряд будет в одном направлении от каждого заряда; следовательно, в области II невозможно иметь нулевое электрическое поле.Несмотря на то, что силы, действующие на пробный заряд от двух зарядов в области I, имеют противоположные направления, сила и, следовательно, электрическое поле никогда не могут быть нулевыми в этой области, потому что пробный заряд всегда ближе к наибольшему заданному заряду. Следовательно, область III — единственное место, где E может быть равно нулю. Выберите произвольную точку (r) справа от — Q и установите два электрических поля равными. Поскольку поля расположены в противоположных направлениях, векторная сумма в этой точке будет равна нулю.

Если дано X , решите для r .

Потенциал не является вектором, поэтому потенциал равен нулю, если выполняется следующее уравнение:

, где r м — расстояние от контрольной точки до +3 Q и r 2 — расстояние до — Q .

Этот пример иллюстрирует разницу в методах анализа при нахождении векторной величины ( E ) и скалярной величины (V). Обратите внимание, что если бы заряды были либо положительными, либо отрицательными, можно было бы найти точку с нулевым электрическим полем между зарядами, но потенциал никогда не был бы равен нулю.

Электрическая потенциальная энергия пары точечных зарядов, разделенных расстоянием r , составляет

Эквипотенциальные поверхности — это поверхности, на которых не требуется работать для перемещения заряда из одной точки в другую. Эквипотенциальные поверхности всегда перпендикулярны силовым линиям электрического поля. Эквипотенциальные линии — это двумерные представления пересечения поверхности с плоскостью диаграммы. На рисунке эквипотенциальные линии показаны для (а) однородного поля, (б) точечного заряда и (в) двух противоположных зарядов.

социальных изменений — это … Что такое социальные изменения?

  • Социальная психология (психология) — Социальная психология — это научное исследование того, как на мысли, чувства и поведение людей влияет фактическое, воображаемое или подразумеваемое присутствие других (Allport, 1985).Согласно этому определению, научный относится к эмпирическому методу…… Wikipedia

  • Социальная защита — ▪ 2006 Введение В связи с резким ростом медицинских расходов и сокращением государственных программ граждане стали нести большую ответственность за свои медицинские расходы; нелегальная миграция, торговля людьми и незаконный ввоз мигрантов создают проблемы для…… Universalium

  • Социальный статус — В социологии или антропологии социальный статус — это честь или престиж, связанный с положением человека в обществе (социальным положением).Система стратификации, которая представляет собой систему распределения вознаграждений между членами общества, определяет…… Wikipedia

  • Научное мнение об изменении климата — Эта статья посвящена научному мнению об изменении климата. Чтобы узнать о общественном мнении и разногласиях по поводу научного консенсуса, см. Общественное мнение об изменении климата и Споры о глобальном потеплении. Для мнений отдельных несогласных…… Википедия

  • Освещение в СМИ изменения климата — оказывает значительное влияние на общественное мнение об изменении климата [1], поскольку оно опосредует научное мнение об изменении климата о том, что глобальные инструментальные данные о температуре показывают рост в последние десятилетия и что эта тенденция в основном вызвана человеком…… Википедия

  • Межправительственная группа экспертов по изменению климата — IPCC перенаправляет сюда.Для использования в других целях, см IPCC (значения). Межправительственная группа экспертов по изменению климата Группа экспертов типа организации… Википедия

  • Научная программа по изменению климата — Научная программа по изменению климата (CCSP) была программой, отвечающей за координацию и интеграцию исследований глобального потепления правительственными учреждениями США с февраля 2002 года по июнь 2009 года [1]. К концу этого периода CCSP выпустила 21…… Wikipedia

  • Конференция Организации Объединенных Наций по изменению климата, 2009 г. — Конференция Организации Объединенных Наций по изменению климата (COP15) Дата информации: 7–18 декабря 2009 г. Место: Bella Center, Копенгаген, Дания… Wikipedia

  • Технологические изменения — Исходная модель трех фаз процесса технологических изменений. Технологические изменения (TC) — это термин, который используется для описания общего процесса изобретения, инноваций и распространения технологий или процессов [1] [2] .Э… Википедия

  • Атрибуция недавнего изменения климата — Дополнительная информация: Глобальное потепление, изменение климата и отрицание изменения климата Атрибуция недавнего изменения климата — это попытка научно установить механизмы, ответственные за недавние изменения, наблюдаемые в климате Земли… Wikipedia

  • Изменение климата, промышленность и общество — См. Также: Как избежать опасного изменения климата и последствия изменения климата для людей Эта статья об изменении климата, промышленности и обществе.Содержание 1 Уязвимость 1.1 Общие последствия 1.2 Населенные пункты… Википедия

  • фактов — изменение климата: жизненно важные признаки планеты

    ›на испанском языке

    Климат Земли менялся на протяжении всей истории. Только за последние 650 000 лет произошло семь циклов наступления и отступления ледников, причем резкое завершение последнего ледникового периода около 11700 лет назад ознаменовало начало современной климатической эры — и человеческой цивилизации. Большинство этих климатических изменений объясняется очень небольшими изменениями орбиты Земли, которые изменяют количество солнечной энергии, получаемой нашей планетой.

    Научные доказательства потепления климатической системы неоспоримы.

    — Межправительственная группа экспертов по изменению климата

    Нынешняя тенденция к потеплению имеет особое значение, поскольку большая часть этого потепления с большой вероятностью (вероятность более 95%) является результатом деятельности человека с середины 20-го -х годов века и продолжается с беспрецедентной за несколько десятилетий скоростью. тысячелетия. 1

    Спутники на околоземной орбите и другие технологические достижения позволили ученым увидеть общую картину, собрав множество различных типов информации о нашей планете и ее климате в глобальном масштабе.Эти данные, собранные за многие годы, выявляют сигналы об изменении климата.

    Удержание тепла углекислым газом и другими газами было продемонстрировано в середине 19 века. 2 Их способность влиять на передачу инфракрасной энергии через атмосферу является научной основой многих инструментов НАСА. Нет никаких сомнений в том, что повышенный уровень парниковых газов должен в ответ нагревать Землю.

    Керны льда, взятые из Гренландии, Антарктиды и тропических горных ледников, показывают, что климат Земли реагирует на изменения в уровнях парниковых газов.Древние свидетельства также можно найти в кольцах деревьев, океанских отложениях, коралловых рифах и слоях осадочных пород. Эти древние, или палеоклиматические, свидетельства показывают, что нынешнее потепление происходит примерно в десять раз быстрее, чем средняя скорость потепления во время ледникового периода. Углекислый газ в результате человеческой деятельности увеличивается более чем в 250 раз быстрее, чем из природных источников после последнего ледникового периода. 3

    Неопровержимые доказательства быстрого изменения климата:


    Повышение глобальной температуры

    • Средняя температура поверхности планеты поднялась примерно на 2 градуса.05 градусов по Фаренгейту (1,14 градуса по Цельсию) с конца 19 века, изменение, вызванное в основном увеличением выбросов углекислого газа и других антропогенных выбросов в атмосферу. 4 Большая часть потепления произошла за последние 40 лет, при этом шесть самых теплых лет за всю историю наблюдений приходились на период с 2014 года. Не только 2016 год был самым теплым годом за всю историю наблюдений, но и восемь месяцев этого года — с января по сентябрь, с за исключением июня — были самыми теплыми за эти месяцы за всю историю наблюдений. 5


    Потепление океана

    • Океан поглотил большую часть этого повышенного тепла, причем верхние 100 метров (около 328 футов) океана демонстрируют потепление более чем на 0,6 градуса по Фаренгейту (0,33 градуса Цельсия) с 1969 года. 6 Земля сохраняет 90% дополнительной энергии В океане.


    Термоусадочные листы

    • Масса ледяных щитов Гренландии и Антарктики уменьшилась.Данные NASA Gravity Recovery and Climate Experiment показывают, что Гренландия теряла в среднем 279 миллиардов тонн льда в год в период с 1993 по 2019 год, в то время как Антарктида теряла около 148 миллиардов тонн льда в год. 7

      Изображение: Талая вода с ледникового покрова Гренландии

    и др.

    • Индикатор текущего объема ледовых щитов Антарктиды и Гренландии с использованием данных спутника НАСА Grace.

    • Интерактивное исследование того, как глобальное потепление влияет на морской лед, ледники и континентальные ледяные щиты по всему миру.


    Ледниковое отступление

    • Ледники отступают почти повсюду по всему миру — в том числе в Альпах, Гималаях, Андах, Скалистых горах, на Аляске и в Африке. 8

      Изображение: Исчезающий снежный покров горы Килиманджаро из космоса.


    Снижение снежного покрова

    • Спутниковые наблюдения показывают, что количество весеннего снежного покрова в Северном полушарии уменьшилось за последние пять десятилетий, и снег тает раньше. 9


    Повышение уровня моря

    • Глобальный уровень моря повысился примерно на 8 дюймов (20 сантиметров) в прошлом веке. Тем не менее, темпы роста за последние два десятилетия почти вдвое выше, чем в прошлом веке, и с каждым годом они немного ускоряются. 10

      Изображение: Мальдивская Республика: Уязвимость к повышению уровня моря


    Нисходящий арктический морской лед

    • Как протяженность, так и толщина арктического морского льда быстро уменьшились за последние несколько десятилетий. 11

      Изображение: Визуализация минимума морского льда в Арктике в 2012 г., самого низкого за всю историю наблюдений

    и др.

    • Индикатор изменения минимума морского льда в Арктике во времени. Протяженность морского льда в Арктике влияет и на глобальное изменение климата.

    • Интерактивное исследование того, как глобальное потепление влияет на морской лед, ледники и континентальные ледяные щиты по всему миру.

    • NASA Operation IceBridge запечатлел полярный лед Земли с беспрецедентной детализацией, чтобы лучше понять процессы, которые связывают полярные регионы с глобальной климатической системой.


    Экстремальные события

    • Число событий с рекордно высокой температурой в Соединенных Штатах увеличивается, в то время как количество событий с рекордно низкой температурой снижается с 1950 года. США также стали свидетелями увеличения количества случаев сильных дождей. 12

    и др.

    • Официальный веб-сайт исследовательских миссий НАСА по изучению дождевых и других типов осадков по всему миру.

    • Земляная вода хранится в виде льда и снега, озер и рек, атмосферы и океана. Что вы знаете о круговороте воды на нашей планете и о решающей роли, которую она играет в нашем климате?


    Подкисление океана

    • С начала промышленной революции кислотность поверхностных вод океана увеличилась примерно на 30%. 13, 14 Это увеличение является результатом того, что люди выбрасывают больше углекислого газа в атмосферу и, следовательно, больше поглощаются океаном.За последние десятилетия океан поглотил от 20% до 30% общих антропогенных выбросов углекислого газа (от 7,2 до 10,8 миллиардов метрических тонн в год). 15,16


    Список литературы

    5.2 Проводники, изоляторы и зарядка с помощью индукции — University Physics, Том 2

    Перейти к содержаниюUniversity Physics Volume 2University Physics Volume 25.2 Проводники, изоляторы и зарядка с помощью индукции

    1. Введение
    2. 1.1 Температура и тепловое равновесие
    3. 1.2 Термометры и температурные шкалы
    4. 1.3 Тепловое расширение
    5. 1.4 Теплопередача, удельная теплоемкость и калориметрия
    6. 1.5 Изменения фаз
    7. 1.6 Механизмы теплопередачи
    8. Обзор главы
      1. Ключевые термины
      2. Ключевые уравнения
      3. Резюме
      4. Концептуальные вопросы
      5. Проблемы
      6. Дополнительные задачи
      7. Задачи задач
  • 2 Кинетическая теория газов
    1. Введение
    2. 2.1 Молекулярная модель идеального газа
    3. 2.2 Давление, температура и среднеквадратичная скорость
    4. 2.3 Теплоемкость и равное распределение энергии
    5. 2.4 Распределение молекулярных скоростей
    6. Обзор главы
      1. Ключевые термины
      2. Ключевые уравнения
      3. Резюме
      4. Концептуальные вопросы
      5. Проблемы
      6. Дополнительные задачи
      7. Задачи-вызовы
  • 3 Первый закон термодинамики
    1. Введение
    2. 3.1 Термодинамические системы
    3. 3.2 Работа, тепло и внутренняя энергия
    4. 3.3 Первый закон термодинамики
    5. 3.4 Термодинамические процессы
    6. 3.5 Тепловые мощности идеального газа
    7. 3.6 Адиабатические процессы для идеального газа
    8. Обзор главы
      1. Ключ Термины
      2. Ключевые уравнения
      3. Резюме
      4. Концептуальные вопросы
      5. Проблемы
      6. Дополнительные задачи
      7. Задачи Задачи
  • 4 Второй закон термодинамики
    1. Введение
    2. 4.1. Обратимые и необратимые процессы.
    3. Ключевые термины
    4. Ключевые уравнения
    5. Резюме
    6. Концептуальные вопросы
    7. Проблемы
    8. Дополнительные проблемы
    9. Проблемы с вызовами
  • Электричество и магнетизм
      162

    1. 9021 Электрический заряд
    2. 5.2 Проводники, изоляторы и индукционный заряд
    3. 5.3 Закон Кулона
    4. 5.4 Электрическое поле
    5. 5.5 Расчет электрических полей распределения заряда
    6. 5.6 Линии электрического поля
    7. 5.7 Электрические диполи
    8. 902 902 Обзор главы Ключевые термины

    9. Ключевые уравнения
    10. Резюме
    11. Концептуальные вопросы
    12. Проблемы
    13. Дополнительные проблемы
  • 6 Закон Гаусса
    1. Введение
    2. 6.1 Электрический поток
    3. 6.2 Объяснение закона Гаусса
    4. 6.3 Применение закона Гаусса
    5. 6.4 Проводники в электростатическом равновесии
    6. Обзор главы
      1. Ключевые термины
      2. Ключевые уравнения
      3. Резюме
      4. Концептуальные вопросы
      5. 902 Вызов Проблемы

  • 7 Электрический потенциал
    1. Введение
    2. 7.1 Энергия электрического потенциала
    3. 7.2 Электрический потенциал и разность потенциалов
    4. 7.3 Расчеты электрического потенциала
    5. 7.4 Определение поля по потенциалу
    6. 7.5 Эквипотенциальные поверхности и проводники
    7. 7.6 Применение электростатики
    8. Обзор главы
      1. Ключевые термины
      2. Основные термины

      3. Концептуальные вопросы
      4. Проблемы
      5. Дополнительные задачи
      6. Задачи
  • 8 Емкость
    1. Введение
    2. 8.1 Конденсаторы и емкость
    3. 8,2 Последовательные и параллельные конденсаторы
    4. 8.3 Энергия, запасенная в конденсаторе
    5. 8.4 Конденсатор с диэлектриком
    6. 8.5 Молекулярная модель диэлектрика
    7. Обзор главы
      1. Ключевые термины
      2. 902 Ключевые выражения 902 Резюме
      3. Концептуальные вопросы
      4. Проблемы
      5. Дополнительные проблемы
      6. Задачи Задачи
  • 9 Ток и сопротивление
    1. Введение
    2. 9.1 Электрический ток
    3. 9.2 Модель проводимости в металлах
    4. 9.3 Удельное сопротивление и сопротивление
    5. 9.4 Закон Ома
    6. 9.5 Электроэнергия и мощность
    7. 9.6 Сверхпроводники
    8. Обзор главы
      1. Ключевые термины
      2. 902 Ключевые выражения 902 902 Концептуальные вопросы

      3. Проблемы
      4. Дополнительные проблемы
      5. Проблемы с вызовом
  • 10 Цепи постоянного тока
    1. Введение
    2. 10.1 Электродвижущая сила
    3. 10.2 Последовательные и параллельные резисторы
    4. 10.3 Правила Кирхгофа
    5. 10.4 Электрические измерительные приборы
    6. 10,5 RC-цепи
    7. 10.6 Бытовая электропроводка и электробезопасность
    8. Обзор главы
      1. Основные термины
      2. Основные термины

      3. Концептуальные вопросы
      4. Проблемы
      5. Дополнительные проблемы
      6. Задачи Задачи
  • 11 Магнитные силы и поля
    1. Введение
    2. 11.1 Магнетизм и его исторические открытия
    3. 11.2 Магнитные поля и линии
    4. 11.3 Движение заряженной частицы в магнитном поле
    5. 11.4 Магнитная сила на проводнике с током
    6. 11.5 Сила и крутящий момент на токовой петле
    7. 11.6 Эффект Холла
    8. 11.7 Приложения магнитных сил и полей
    9. Обзор главы
      1. Ключевые термины
      2. Ключевые уравнения
      3. Резюме
      4. Концептуальные вопросы
      5. Проблемы
      6. Дополнительные задачи
      7. Проблемы
  • Магнитные поля

    ОБНАРУЖЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА.КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ Электроскоп Вызванное разделение зарядов Заземление Индукция.

    Презентация на тему: «ОБНАРУЖЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА. КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ Электроскоп Вызванное разделение зарядов Заземление Индукция.» — Стенограмма презентации:

    1

    ОБНАРУЖЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА

    2

    КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ Электроскоп Вызванное разделение зарядов Заземление Индукция

    3

    Цели обучения Понять, как определить, заряжен ли электроскоп с металлической пластиной. Узнать, что подразумевается под термином «индуцированное разделение зарядов». Научиться заряжать электроскоп индукцией.

    4

    ЭЛЕКТРОСКОПЫ Электроскопы — это устройства, обнаруживающие электрический заряд. Мы рассмотрели два типа 1.Электроскоп с пробковым шариком 2. Электроскоп с металлической пластиной.

    5

    СХОДСТВА И РАЗЛИЧИЯ Сходства: оба они могут определять наличие электрического заряда на объекте;  Пробковый шар будет двигаться к заряженному объекту  Листья на электроскопе с металлическими пластинами будут расходиться, когда заряженный объект приближается. Различия: невозможно определить, есть ли на пробковом шарике заряд, если он стоит один. электроскоп с металлическими листами заряжен, его легко увидеть, потому что листья расходятся

    6

    ОБНАРУЖЕНИЕ ЗАРЯДА Вопрос: если у вас есть заряженный пробковый шар, как узнать, положительный он или отрицательный?

    7

    ОБНАРУЖЕНИЕ ЗАРЯДА Ответ: Просто! Зарядите удочку, чтобы знать, что она заряжена.Например, возьмите эбонитовый стержень и потрите его мехом, и он станет отрицательным (см. Стр. 473). Затем поместите стержень рядом с мячом. Если мяч притягивается к стержню, мяч положительный. Если его отталкивают, значит, отрицательно.

    8

    КАК РАБОТАЕТ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОСКОП? Он сделан из металла (проводник) и имеет две очень легкие металлические пластины внизу. Предположим, что отрицательно заряженный объект приближается к нему. Электроны в электроскопе будут пытаться уйти от объекта как можно дальше.Так они спускаются вниз (туда, где находятся листья). Теперь у листьев есть лишние электроны, поэтому они отталкиваются друг от друга.

    9

    ВЫНУЖДЕННОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ЗАРЯДА Если объект не касается электроскопа, электроскоп нейтрален. Однако верхняя часть электроскопа положительна, а нижняя — отрицательна. Это называется индуцированным разделением заряда. Если объект действительно касается электроскопа, электроны перепрыгивают на него от объекта, и электроскоп заряжается.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *