Общая Физика
В соответствии с характером зависимости Е от r, эквипотенциальные поверхности при приближении к заряду становятся гуще. Для однородного поля эквипотенциальные поверхности представляют собой систему равноотстоящих друг от друга плоскостей, перпендикулярных к направлению поля.
18. Проводники в электрическом поле:
Проводники состоят из связанных зарядов равномерно распределенных по объему проводника. Электроны проводника находятся в тепловом хаотическом движении.
]$ поле с проводником:
() 1
- + Е
- +
- + Е
- +() 2
- + Е
- +
-- + Е
- +
+ Е
- +
Напряженность внутри проводника равна 0, т.к. внутри проводника складывается некая суперпозиция напряженностей.
Если j1 - j2 = 0, то поверхность проводника эквипотенциальна, а линии напряженности всегда перпендикулярны эквипотенциальной поверхности.
Возьмем произвольную точку плоскости проводника.
 |
t
j
Возьмем касательную к элементу поверхности t.
dj/dt = -Et, (где dj/dt = 0) вектор Е перпендикулярен плоскости в данной точке.
q
Е = 0
E ~ g
(g - поверхностная плотность)
Заряд распределен по поверхности, Е = 0, распределение неравномерно, максимальную плотность заряд имеет в местах максимальной кривизны.
Обозначим «степень кривизны» за С, то С = 1/R.
E ~ g ~ C ~ 1/R.
19. Электроемкость, конденсаторы:
Электроемкость – коэффициент пропорциональности между зарядом проводника и потенциалом, который заряд приобретает. Зависит от формы проводника и окружающих его тел.
С = q/j.
Электроемкости уединенных проводников (на него ни что не влияет):
Сфера: q
j = 1/(4pe0)*q/R
C = q/j = 4pe0R
R j
Если поместить около сферы другой проводник, то С = Dq/Dj.
-Dq
 | |||
 | |||
R
Dq
E+
X E-
 |
+Dq
l
R
Dj - разность потенциалов, возникшая между проводниками.
Если l>>R, то заряд по поверхности каждой сферы распределяется равномерно.
Dj = j1 - j2
j1 - j2 = Ròl-R Edx
E = E+ + E- = k*Dq/x2 + k*Dq/(l-x)2
Конденсаторы:
С = 4pe0R
Плоский:
q+ q- C = Dq/(j1 - j2) =
= (Dqe0S)/(Dqd) =
= e0S/d
j1 - j2 = E*d =
= gd/e = (Dqd)/(e0S)
j1 j2
Сферический:
R1
R2
+q
-q
j1 - j2 = R1òR2E+dr = = Dq/(4pe0) * R1òR2 (1/r2)dr = = Dq/(4pe0)*(1/R1 – 1/R2).
C = (4pe0eR1R2)/(R2-R1).
20. Электрическое поле в диэлектриках:
При помещении в поле диэлектрика в поле происходит изменение. Сам диэлектрик реагирует на поле иначе, чем проводник.
Заряды, входящие в состав молекул диэлектрика, называются связанными. Они не могут покидать пределы молекулы, в которую они входят.
Заряды не входящие как в состав молекул диэлектрика, так и в сам диэлектрик называются сторонними.
Поле в диэлектрике является суперпозицией полей сторонних и связанных зарядов и называется микроскопическим (или истинным).
ЕМИКРО = ЕСТОР + ЕСВЯЗ
Микроскопическое поле в пределах диэлектрика непостоянно, поэтому
Е0 = <ЕМИКРО> = <ЕСТОР> + <ЕСВЯЗ>
<ЕСВЯЗ> = E’
Макроскопическое поле:
E = E0 + E’
При отсутствии диэлектрика макроскопическое поле равно
Е = Е0 = <ЕСТОР>.
Если сторонние заряды неподвижны, то поле ЕМИКРО обладает теми же свойствами, как электростатическое поле в вакууме.
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21