Электрические заряды. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Принцип суперпозиции. Напряжённость электростатического поля

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Начертить график зависимости напряжённости от расстояния до центра шара

Поле равномерно заряженного шара.

Пусть заряд q равномерно распределен по шару радиусом а. Поле такой системы, очевидно, также центрально-симметричное, поэтому и здесь для нахождения поля следует в качестве замкнутой поверхности взять концентрическую сферу. Сфера радиусом

r < а охватывает заряд  ибо в нашем случае заряды относятся как объемы, а последние как кубы радиусов. Поэтому согласно теореме Гаусса

Откуда

;

0<r<=R

Ф=E 4 π r^2=(1/ЭПСИЛОН0) ρ 4/3 π (R^3); E=ρ*r/3 ЭПСИЛОН0

т. е. внутри равномерно заряженного шара напряженность растет линейно с расстоянием r от его центра.

За пределами   q=ρ 4/3 π R^3

7. Применение теоремы Гаусса для вычисления напряженности поля равномерно заряженной нити. Начертить силовые линии равномерно заряженной нити.

Силовые линии радиальные в плоскости, перпендекул. нити.

Поток ч/з замкнутую пов-ть S будет определяться только боковой поверхностью цилиндра

Ф=Е*2*pi*r*h=(1/ξ0)*λ*h

λ –линейная плотность заряда

8. Электрический диполь:дать определение Эл.диполяи дипольного момента.Получить выражения для потенциала и напряженности поля диполя. Начертить силовые линии поля диполя.

Электрический диполь — это система из двух одинаковых по модулю разноименных точечных зарядов + q и  — q. находящихся на некотором расстоянии l друг от друга. Если расстояние между зарядами оч.мало, то диполь называется элементарным.

 - дипольный момент

Выберем произвольную точку в пр-ве, расстояние между диполями и точкой=r

распределение во всем пространстве

- потенциал диполя

- распределение напряженности поля диполя

9. Электрический диполь:дать определение Эл.диполяи дипольного момента.

Поведение во внешнем электрическом поле:момент сил, действующих на диполь во внешнем поле, потенциальная энергия диполя во внешенем поле, сила, действующая на диполь во внешнем поле.

Электрический диполь — это система из двух одинаковых по модулю разноименных точечных зарядов + q и  — q. находящихся на некотором расстоянии l друг от друга. Если расстояние между зарядами оч.мало, то диполь называется элементарным.

- момент сил действующих на диполь.

М=qElsinα=PEsinα

, М=0 при  α =0 или α=π

Потенциальная энергия диполя во внешнем поле

W=-Elcosα=-[p,E]

Сила, действующая на диполь в неоднородном поле

F=-gradW   Пусть поле неоднородно в направлении х, тогда Fx=p(dE/dx)cosα     cosα-очень мал,Сила действует в направлении более сильного поля.

10.Свойства электростатического поля в проводниках. Получить значения напряж.электростат.поля у пов-ти заряж.проводника.Проводники во внешнем электростатич.поле.

1) напряж.поля внутри проводника=0

2)напрях.поля вблизи прводн.направл.перпендекул.пов-ти

3)весь проводник явл-ся эквипотенциальным объемом

4)Если проводнику сообщ.заряд, то он распред-ся по пов-ти проводника

5)Поведение полых и сплошных проводников одинаково при сообщ.ему Эл.заряда

6)У поверхности проводника:Ф=ЕdS=;

Напряженность поля вблизи пов-ти создано всеми зарядами в пров-ке.

Проводники во внешнем электростатич.поле.

На проводн. Во внешн.электростатич.поле возник.индуцирован.заряды. Двиг-ся электроны против линий поля, проводники разрывают силов.линии. вычислить индуц.заряд на пров-ке сложно.

Метод зеркальных отражений-принимается к вычислению инд.заряда на б\к большой заземленной проводящей плос-ти. Потенциал пл-ти обрашается в 0.

2заряда + и - .если над плос-тью есть точечный з-д q, и поле, ькоторое созд-ся элем-ным зарядом, и отрицат.заряды индуцированы, то это подобно системе 2х точечных зарядов.

11.электроемкость проводников. Электроемкость уединенной сферы.

Понятие электроемкость: чем больше заряд, чем болешей потенциал он будет приобретать

 [Ф]- Электроемкость проводника-это св-во проводника, определяется размерами, формами и свойствами окруж.среды.

Электроемкость уединенной сферы

Дан заряд q, радиус сферы R, надо вычислить

-электроемкость уединенной сферы определяется только радиусом.

12.Конденсаторы, электроемкость конденсаторов. Соединения конденсаторов. Вычисление электроемкости плоского конденсатора.

Конденсаторы-устройства, позволяющие накапливать заряд. Конд.вып-ся в виде 2 проводников располож.близко друг к другу-обкладки. Конденсаторы бывают плоские, сферические и цилиндрические.

Простейший конденсатор состоит из двух проводников (обкладок), расположенных на малом расстоянии друг от друга.

- электроемкость конденсатора.

Электроемкость опр-ся формой контура, размерами и средой, не зависит от заряда.

Для плоского конденсатора

Заряды на внутр.обкладке б\к большие, d очень мало по сравнен.с обкладками.напряж.внутри конденсат-принцип суперпозиции, вне конденсатора поле отсутствует.Внутри

- вывод электроемкости плоского конденсатора, не зависит от заряда

13.Конденсаторы.Электроемкость конденсаторов. Вычисление электроемкости сферического конденсатора.

Конденсаторы-устройства, позволяющие накапливать заряд. Конд.вып-ся в виде 2 проводников располож.близко друг к другу-обкладки. Конденсаторы бывают плоские, сферические и цилиндрические.

Простейший конденсатор состоит из двух проводников (обкладок), расположенных на малом расстоянии друг от друга.

- электроемкость конденсатора.

Электроемкость опр-ся формой контура, размерами и средой, не зависит от заряда.

Электроемкость сферического конденсатора, обкладки-2 концентрические сферы, внутри поле электростатическое, снаружи нет

- вывод электроемкости сферического конденсатора, где R1 и R2– радиусы

Похожие материалы

Информация о работе