Электрическое поле в веществе

Содержание

Слайд 2

Проводники в электростатическом поле В металлах имеется огромное число свободных электронов,

Проводники в электростатическом поле

В металлах имеется огромное число свободных электронов, которые

могут перемещаться по всему объему металла.
Слайд 3

Поскольку поверхность проводника является эквипотенциальной, напряженность электростатического поля в каждой точке перпендикулярна поверхности проводника.

Поскольку поверхность проводника является эквипотенциальной, напряженность электростатического поля в каждой точке

перпендикулярна поверхности проводника.
Слайд 4

Напряженность электростатического поля вблизи поверхности металла можно найти с помощью теоремы

Напряженность электростатического поля вблизи поверхности металла можно найти с помощью теоремы

Гаусса:

Рассмотрим малую область пространства вблизи произвольной точки на поверхности металла. Окружим ее замкнутой поверхностью в виде малого цилиндра площадью основания ΔS и высотой h.

Слайд 5

Поток через боковую поверхность этого цилиндра равен нулю; кроме того, поле

Поток через боковую поверхность этого цилиндра равен нулю; кроме того, поле

внутри металла равно нулю.

Поток вектора E отличен он нуля только через наружную поверхность и равен

откуда получаем окончательную формулу:

Слайд 6

Проводящий шар в однородном электрическом поле

Проводящий шар в однородном электрическом поле

Слайд 7

Величину называют электроемкостью уединенного проводника. Электроемкость зависит от размеров и формы

Величину

называют электроемкостью уединенного проводника. Электроемкость зависит от размеров и формы

проводника.
Единица электроемкости в системе СИ: фарад (Ф)

Электроемкость уединенного проводника и конденсатора

Слайд 8

Тогда Конденсаторы — это устройства, которые состоят из двух или более

Тогда

Конденсаторы — это устройства, которые состоят из двух или более проводников,

разделенных тонким слоем диэлектрика.
Проводники, из которых состоит конденсатор, называются обкладками.

Электроемкостью конденсатора называют отношение заряда на положительно заряженной обкладке к разности потенциалов между обкладками (эту разность потенциалов называют напряжением):

Электроемкость сферы размерами с Землю равна всего 709 мкФ.

Электроемкость сферы равна 1 Ф, если радиус сферы в 1400 раз больше радиуса Земли, т.е. R = 9⋅1012 м.

Слайд 9

Соединения конденсаторов Для получения необходимой емкости конденсаторы соединяют между собой в

Соединения конденсаторов

Для получения необходимой емкости конденсаторы соединяют между собой в батареи,

применяя при этом параллельное, последовательное и смешанное соединения.

Параллельное соединение

Общий заряд равен алгебраической сумме зарядов каждой из обкладок отдельных конденсаторов:

Слайд 10

Последовательное соединение

Последовательное соединение

Слайд 11

Емкость плоского конденсатора

Емкость плоского конденсатора

Слайд 12

Тогда разность потенциалов между пластинами: Электроемкость плоского конденсатора определяется: Электрическое поле плоского конденсатора

Тогда разность потенциалов между пластинами:

Электроемкость плоского конденсатора определяется:

Электрическое поле
плоского конденсатора

Слайд 13

Емкость сферического конденсатора: Емкость цилиндрического конденсатора: Т.о., электроемкость конденсатора зависит от

Емкость сферического конденсатора:

Емкость цилиндрического конденсатора:

Т.о., электроемкость конденсатора зависит от размеров

и формы обкладок, от зазора между ними и от заполняющей конденсатор среды.
Слайд 14

Энергия заряженного конденсатора Эта работа идет на создании энергии электрического поля конденсатора: (3.6)

Энергия заряженного конденсатора

Эта работа идет на создании энергии электрического поля конденсатора:

(3.6)

Слайд 15