Діелектрики та провідники в електричному полі

Содержание

Слайд 2

Досвід – це школа, в якій людина дізнається, якою дурною вона була раніше. Генрі Вілер Шоу

Досвід – це школа, в якій людина дізнається, якою дурною вона

була раніше.

Генрі Вілер Шоу

Слайд 3

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі

Лекція 17 Діелектрики та провідники
в електричному полі

Слайд 4

Провідники в електростатичному полі. Електростатична індукція. Електростатичний генератор. Електроємність окремого провідника.

Провідники в електростатичному полі.
Електростатична індукція. Електростатичний генератор.
Електроємність окремого провідника.


Конденсатори. Типи конденсаторів.
Енергія системи зарядів. Енергія зарядженого провідника і конденсатора. Енергія електростатичного поля.

План лекції

Слайд 5

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі Наданий провіднику надлишковий

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Наданий провіднику надлишковий заряд розподіляється

лише на його поверхні

Дослід Фарадея

Слайд 6

Американський фізик. Наукові дослідження в області ядерної фізики і прискорювальної техніки.

Американський фізик. Наукові дослідження в області ядерної фізики і прискорювальної техніки.

Винайшов 1931 року високовольтний електростатичний прискорювач. У 1958 році побудував перший тандемний прискорювач від’ємних іонів.

Роберт ван де Грааф
1901 -1967

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Слайд 7

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі Електростатичний генератор –

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Електростатичний генератор – пристрій, призначений

для одержання високої постійної напруги шляхом механічному переносу заряду.

Генератор Ван-де-Граафа

Слайд 8

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі Історичні фото генераторів Ван де Граафа

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Історичні фото генераторів
Ван де

Граафа
Слайд 9

Розподіл заряду на поверхні провідника Поверхнева густина заряду на сферах обернено

Розподіл заряду на поверхні провідника

Поверхнева густина заряду на сферах обернено

пропорційна до радіусів кривини сфер. Чим більша кривина, тим більша поверхнева густина заряду.

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Слайд 10

Розподіл заряду на поверхні провідника Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі

Розподіл заряду на поверхні провідника

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному

полі
Слайд 11

Явище перерозподілу електричних зарядів у провіднику під дією зовнішнього електричного поля

Явище перерозподілу електричних зарядів у провіднику під дією зовнішнього електричного поля

і виникнення внаслідок цього електризації провідника називається електростатичної індукцією або електризації через вплив.

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Слайд 12

Явище електростатичної індукції використовують для заряджання тіл зарядами різного знака Лекція

Явище електростатичної індукції використовують для заряджання тіл зарядами різного знака

Лекція

17
Діелектрики та провідники
в електричному полі
Слайд 13

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Слайд 14

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі Електрична ємність провідника

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Електрична ємність провідника чисельно дорівнює

заряду, що потрібний для зміни потенціалу провідника на одиницю.

1 фарад – ємність такого відокремленого провідника, в якому зміна заряду в 1 Кл зумовлює зміну потенціалу на 1 В.

Слайд 15

Ємність відокремленого кулястого провідника Електрична ємність провідників залежить від їх розмірів

Ємність відокремленого кулястого провідника

Електрична ємність провідників залежить від їх розмірів

і форми, а також властивостей навколишнього середовища (наявність і розташування навколишніх тіл) і не залежить від агрегатного стану, хімічної природи і наявності в провіднику порожнин

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Слайд 16

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі Конденсатор – система

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Конденсатор – система з двох

або більше металевих електродів, розміщених на близькій відстані один від одного і розділених шаром діелектрика.

Електроємність конденсаторів

За речовиною між обкладками конденсатора розрізняють: повітряні, паперові, слюдяні, керамічні та електролітичні конденсатори.
За формою обкладок: плоскі, сферичні і циліндричні.

Слайд 17

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі Керамічні конденсатори:

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Керамічні конденсатори:

Слайд 18

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі Паперові конденсатори:

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Паперові конденсатори:

Слайд 19

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі Слюдяні конденсатори:

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Слюдяні конденсатори:

Слайд 20

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі Електролітичні конденсатори:

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Електролітичні конденсатори:

Слайд 21

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі Конденсатори зі змінною ємністю:

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Конденсатори зі змінною ємністю:

Слайд 22

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі Плоский конденсатор –

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Плоский конденсатор – система 2

близько розташованих паралельних провідних пластин

Різниця потенціалів між пластинами у вакуумі

Ємність плоского конденсатора

Слайд 23

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі Циліндричний конденсатор –

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Циліндричний конденсатор – система 2

коаксіальних циліндрів з радіусами

.

.

.

Ємність циліндричного конденсатора:

Слайд 24

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі Різні типи циліндричних конденсаторів

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Різні типи циліндричних конденсаторів

Слайд 25

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі Сферичний конденсатор –

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Сферичний конденсатор – система 2

провідних концентричних сферичних оболонок.

Ємність сферичного конденсатора:

Слайд 26

Ємність системи паралельно з’єднаних конденсаторів: Лекція 17 Діелектрики та провідники в

Ємність системи
паралельно з’єднаних конденсаторів:

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Напруга

при паралельному з’єднанні

Заряд при паралельному з’єднанні

Слайд 27

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі Ємність системи послідовно

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Ємність системи
послідовно з’єднаних конденсаторів:


Напруга при послідовному з’єднанні

Заряд при послідовному з’єднанні

Слайд 28

Визначити сумарну ємність системи конденсаторів: Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі

Визначити сумарну ємність системи конденсаторів:

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному

полі
Слайд 29

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі Потенціальна енергію взаємодії

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Потенціальна енергію взаємодії системи точкових

зарядів

При рівномірному розподілі заряду

Слайд 30

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі Енергія зарядженого провідника

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Енергія зарядженого
провідника

Слайд 31

Для плоского конденсатора Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі

Для плоского конденсатора

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Енергія електростатичного

поля конденсатора

Для неоднорідного поля

Об’ємна густина енергії поля

Слайд 32

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Слайд 33

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі У вершинах куба

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

У вершинах куба з ребром

а розташовано негативні заряди, кожен з яких дорівнює заряду електрона . Знайти енергію взаємодії електричних зарядів.

Сумарна енергія взаємодії електричних зарядів:

де
W1 - енергія взаємодії зарядів, розташованих на відстані a один від одного;
W2 - енергія взаємодії зарядів, розташованих по діагоналі граней;
W3 - енергія взаємодії зарядів, розташованих по діагоналі куба.

Слайд 34

Лекція 17 Діелектрики та провідники в електричному полі Результуюча енергія взаємодії системи

Лекція 17
Діелектрики та провідники
в електричному полі

Результуюча енергія взаємодії системи

Слайд 35