Проводники в электростатическом поле. Электроемкость проводника.
К проводникам относятся вещества, в которых имеются свободные электрические заряды. Для проводников, находящихся в электростатическом поле, выполняются следующие условия:
а) всюду внутри проводника напряжённость поля Е = 0, а у его поверхности Е = Е n, т.е. вектор напряженности перпендикулярен поверхности проводника;
б) весь объём проводника эквипотенциален;
в) поверхность проводника является эквипотенциальной поверхностью;
г) нескомпенсированные (сторонние) заряды располагаются в проводнике только на его внешней поверхности.
Напряжённость Е и электрическое смещение D электростатического поля вблизи поверхности проводника связаны с поверхностной плотностью зарядов на проводнике:
D n = стор , E n = стор / о , (1.45)
где: - относительная диэлектрическая проницаемость среды.
При сообщении проводнику электрического заряда изменяется и его потенциал. В случае однородной и изотропной диэлектрической среды, окружающей проводник, потенциал и заряд проводника пропорциональны друг другу:
q = C . (1.46)
Электрической ёмкостью (электроёмкостью, ёмкостью ) называется скалярная физическая величина, равная отношению заряда q уединённого проводника к его потенциалу . C = q / .
Электрическая ёмкость уединённого проводящего шара (или сферы) радиуса R равна:
С = 40R, (1.47)
где: - диэлектрическая проницаемость окружающей среды.
-
Содержание
- Электростатика и постоянный ток. Магнетизм
- Электростатика и постоянный ток.
- Электрический заряд. Закон сохранения заряда. Закон Кулона. Напряженность поля.
- Принцип суперпозиции электрических полей.
- Поток напряжённости. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме.
- Потенциал электростатического поля. Работа, совершаемая силами электростатического поля при перемещении в нём электрического заряда.
- Примеры применения теоремы Гаусса к расчёту электростатических полей в вакууме.
- Электрическое поле в диэлектрических средах. Дипольные моменты молекул диэлектрика. Поляризация диэлектрика.
- Теорема Гаусса для электростатического поля в среде.
- Условия для электростатического поля на границе раздела изотропных диэлектрических сред.
- Проводники в электростатическом поле. Электроемкость проводника.
- Взаимная ёмкость. Конденсаторы.
- Потенциальная энергия системы точечных зарядов. Энергия заряженного проводника и электрического поля.
- Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока.
- Законы постоянного тока. Сторонние силы.
- Правила Кирхгофа
- Примеры решения задач
- Задачи для самоконтроля.
- Контрольное задание № 3.
- Магнетизм
- Магнитное взаимодействие проводников с токами. Контур с током в магнитном поле.
- Циркуляция магнитного поля ( закон полного тока ) в вакууме. Теорема Гаусса для магнитного поля.
- Работа перемещения проводника с током в постоянном магнитном поле.
- Движение заряженных частиц в магнитном и электрическом полях.
- Магнитные моменты электронов и атомов. Намагниченность вещества.
- Магнитное поле в веществе. Циркуляция магнитного поля (закон полного тока) в веществе.
- Условия для магнитного поля на границе раздела изотропных сред.
- Виды магнетиков.
- Электромагнитная индукция. Основной закон электромагнитной индукции.
- Явление самоиндукции.
- Взаимная электромагнитная индукция.
- Энергия магнитного поля в неферромагнитной изотропной среде.
- Система уравнений Максвелла.
- Примеры решения задач.
- Задачи для самостоятельного решения.
- Контрольное задание № 4.
- Беликов б. С. Решение задач по физике. Общие методы: [Учеб. Пособ. Для вузов].–м.: Высш. Школа, 1986. 255 с.