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

Страницы работы

13 страниц (Word-файл)

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