Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Поток вектора Е. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме. Работа электростатического поля. Циркуляция вектора Е. потенциал электростатического поля



Основные понятия электростатики. Закон Кулона. Понятие электрического поля. Напряженность электрического поля. Линии напряженности. Принцип суперпозиций.

Электростатика-раздел учения об электричестве, изучающий взаимодействие неподвижных э

Дискретность-свойство, противопоставляемое непрерывности, прерывностьлектрических зарядов

Закон сох.заряда:алгебраическая сумма электрич зарядов любой замкнутой сиситемы остается неизменной,какие бы процессы ни происходили внутри этой системы

Проводники- это тела, в которых имеются свободные носители заряда, то есть заряженные частицы, которые могут свободно перемещаться внутри этих тел. Полупроводники- материалы, которые по своей удельной проводимости занимают промежуточное место между проводниками и диэлектриками и отличаются от проводников сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и воздействия различных видов излучения. Основным свойством этих материалов является увеличение электрической проводимости с ростом температуры

Закон Кулона: Сила взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами, находящимися в вакууме, прямо пропорциональна произведению модулей зарядов, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и направлена по прямой, соединяющей заряды:F=k*(|Q1Q2|/r²)

Электрич.поле-поле,посредством которого взаимодействуют электрич заряды

Напряженность эл.поля в данной точке есть физич.велечина определяемая силой,действующей на пробный единичный положительный заряд,помещенный в эту точку поля:E=F/Q0

Линии напряженности-линия,касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора Е.линиям напр.приписывается направление,совпадающее с направлением вектора напряженности.

Принцип суперпозиций электрических полей,согласно кот-му напряженность Е результирующего поля,создаваемого системой зарядов,равна геометрич-ой сумме напряженностей поля,создаваемых в данной точке каждым из зарядов в отдельности:

 

 

Вопрос 2

Поток вектора Е. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме. Работа электростатического поля. Циркуляция вектора Е. потенциал электростатического поля.

число линий напряженности, которые пронизывают единицу площади поверхности, перпендикулярную линиям напряженности, должно быть равно модулю вектора Е. Тогда число линий напряженности, которые пронизывают элементарную площадку dS, нормаль n которой образует угол α с вектором Е, равно ЕdScosα = EndS, где Еn — есть проекция вектора Е на нормаль n к площадке dS . Величина н-ся потоком вектора напряженности через площадку dS. Здесь dS = dSn — вектор, у которого модуль равен dS, а направление совпадает с направлением нормали n к площадке. Выбор направления вектора n (а следовательно, и db>S) условен, так как его можно направить в любую сторону. Единица потока вектора напряженности электростатического поля — 1 В*м.

т.Гаусса для элект.поля.Поток вектора напряженности электростатического поля в вакууме сквозь произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключенных внутри этой поверхности зарядов,деленной на :

Работа сил электростатического поля при перемещении заряда из одной точки поля в другую не зависит от формы траектории, а определяется только положением начальной и конечной точек и величиной заряда.

Интеграл н-ся циркуляцией вектора напряженности. Следовательно, циркуляция вектора напряженности электростатического поля вдоль любого замкнутого контура равна нулю.

Потенциал ϕ в какой-либо точке электростатического поля есть физическая величина, определяемая потенциальной энергией единичного положительного заряда, помещенного в эту точку. потенциал — физическая величина, определяемая работой по перемещению единичного положительного заряда при удалении его из данной точки поля в бесконечность. Эта работа численно равна работе, совершаемой внешними силами (против сил электростатического поля) по перемещению единичного положительного заряда из бесконечности в данную точку поля.

 

 

Вопрос 3

Электрический диполь.полярные,неполярные и ионные диэлектрики.поляризация диэлектриков.поляризованность.диэлектрическая проницаемость.электрическое смещение.теорема гаусса для электростатического пля в диэлектрике.

Электрический диполь — система двух равных по модулю разноименных точечных зарядов (+Q,-Q), расстояние l между которыми значительно меньше расстояния до рассматриваемых точек поля. Вектор, направленный по оси диполя от отрицательного заряда к положительному и равный расстоянию между ними, называется плечом диполя 1. Вектор p=|Q|l, совпадающий по направлению с плечом диполя и равный произведению заряда |Q| на плечо l, называется электрическим моментом диполя или дипольным моментом.

Первую группу диэлектриков (N2, Н2, О2, СО2, СН4, ...) составляют вещества, молекулы которых имеют симметричное строение, т. е. центры «тяжести» положительных и отрицательных зарядов в отсутствие внешнего электрического поля совпадают и, следовательно, дипольный момент молекулы р равен нулю- называются неполярными диэлектриками

Вторую группу диэлектриков (H2O, NН3, SO2, CO,...) составляют вещества, молекулы которых имеют асимметричное строение, т. е. центры «тяжести» положительных и отрицательных зарядов не совпадают. Таким образом, эти молекулы в отсутствие внешнего электрического поля обладают дипольным моментом- н-ся полярными диэлектриками

К ионным диэлектрикам относятся вещества, имеющие ионную структуру,к ним относятся соли или щелочи

Соответственно трем группам диэлектриков различают три вида поляризации: электронная, или деформационная, поляризация диэлектрика с неполярными молекулами, заключающаяся в возникновении у атомов индуцированного дипольного момента за счет деформации электронных орбит; ориентационная, или дипольная, поляризация диэлектрика с полярными молекулами, заключающаяся в ориентации имеющихся дипольных моментов молекул по полю. Естественно, что тепловое движение препятствует полной ориентации молекул, но в результате совместного действия обоих факторов (электрическое поле и тепловое движение) возникает преимущественная ориентация дипольных моментов молекул по полю. Эта ориентация тем сильнее, чем больше напряженность электрического поля и ниже температура; ионная поляризация диэлектриков с ионными кристаллическими решетками, заключающаяся в смещении подрешетки положительных ионов вдоль поля, а отрицательных — против поля, приводящем к возникновению дипольных моментов.

При помещении диэлектрика во внешнее электрическое поле он поляризуется, т. е. приобретает отличный от нуля дипольный момент где рi — дипольный момент одной молекулы. Для количественного описания поляризации диэлектрика пользуются векторной величиной — поляризованностью, определяемой как дипольный момент единицы объема диэлектрика: Безразмерная величина н-ся диэлектрической проницаемостью среды

вектором электрического смещения, который для электрически изотропной среды, по определению, равен .вектор электрического смещения можно выразить как (Кл/м2).

Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике: . т. е. поток вектора смещения электростатического поля в диэлектрике сквозь произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключенных внутри этой поверхности свободных электрических зарядов. В такой форме теорема Гаусса справедлива для электростатического поля как для однородной и изотропной, так и для неоднородной и анизотропной сред.

 

Вопрос 4

Проводники в электростатическом поле.распределение зарядов на поверхности и в объеме проводника. Электрическая емкость уединенного проводника. Конденсаторы, последовательное и параллельное соединение

Если поместить проводник во внешнее электростатическое поле или его зарядить, то на заряды проводника будет действовать электростатическое поле, в результате чего они начнут перемещаться. Перемещение зарядов (ток) продолжается до тех пор, пока не установится равновесное распределение зарядов, при котором электростатическое поле внутри проводника обращается в нуль.

 

Величину н-ют электроемкостью уединенного проводника. Емкость уединенного проводника определяется зарядом, сообщение которого проводнику изменяет его потенциал на единицу.

 

Для того чтобы проводник обладал большой емкостью, он должен иметь очень большие размеры. На практике, однако, необходимы устройства, обладающие способностью при малых размерах и небольших относительно окружающих тел потенциалах накапливать значительные по величине заряды, иными словами, обладать большой емкостью. Эти устройства получили название конденсаторов.

1Параллельное соединение конденсаторов . У параллельно соединенных конденсаторов разность потенциалов на обкладках конденсаторов одинакова и равна jA – jB. Если емкости отдельных конденсаторов С1, С2, ..., Сn, то, согласно , их заряды равны

 

2. Последовательное соединение конденсаторов . У последовательно соединенных конденсаторов заряды всех обкладок равны по модулю, а разность потенциалов на зажимах батареи

 

 

Вопрос 5

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.