Энергия взаимодействия электрических зарядов. Энергия и плотность энергии электрического поля.

Энергия взаимодействия электрических зарядов:

Энергия электрического поля:

Конденсаторы. Емкость и энергия конденсатора. Емкость плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов.

Конденсатор - устройство для накопления заряда и энергии электрического поля.

Основной характеристикой конденсатора является его ёмкость, характеризующая способность конденсатора накапливать электрический заряд.

Емкость плоского конденсатора:

Емкость цилиндрического конденсатора:

Емкость сферического конденсатора:

Последовательное соединение конденсаторов: ,

Параллельное соединение конденсаторов: ,

Поляризация диэлектриков, типы поляризации. Вектор поляризации. Объемные и поверхностные поляризационные заряды, их связь с вектором поляризации.

Поляризация диэлектриков — явление, связанное с ограниченным смещением связанных зарядов в диэлектрике или поворотом электрических диполей, обычно под воздействием внешнего электрического поля, иногда под действием других внешних сил или спонтанно.

Типы поляризации: упругая, релаксационная, ориентационная дипольная, спонтанная.

Для количественного описания поляризации диэлектрика вводят вектор поляризации (поляризованность).

Поляризованностью называют геометрическую сумму дипольных моментов молекул единицы объема диэлектрика.

Вектор электрической индукции. Теорема Гаусса для вектора электрической индукции (в интегральной и дифференциальной формах). Граничные условия на границе раздела двух диэлектриков.

Электрический ток. Сила и плотность тока. Уравнение непрерывности.

Электрический ток — упорядоченное нескомпенсированное движение свободных электрически заряженных частиц.

Заряд, протекающий через сечение проводника в единицу времени называют силой тока.

Когда электрический ток распределен в проводнике неравномерно, то используют понятие вектора плотности тока, модуль которого .

Уравнения непрерывности — локальная форма законов сохранения.

Закон Ома для однородного и неоднородного участка цепи (в дифференциальной и интегральной формах).

Закон Ома для однородного участка цепи: сила тока I в однородном металлическом проводнике прямо пропорциональна напряжению U на концах этого проводника и обратно пропорциональна сопротивлению R этого проводника. Интегральная форма: . Дифференциальная форма:

Закон Ома для неоднородного участка цепи. Интегральная форма: . Дифференциальная форма:

Разветвленные электрические цепи. Правила Кирхгофа. Методы расчета разветвленных цепей: метод узловых потенциалов и метод контурных токов.

Электри́ ческая цепь — совокупность устройств, предназначенных для протекания электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий сила тока и напряжение.

Правила Кирхгофа: 1) Алгебраическая сумма токов в узле равна 0, . 2)Алгебраическая сумма произведений сил токов на сопротивление отдельных участков произвольного замкнутого контура равна алгебраической сумме ЭДС, действующих на этих участках в замкнутом контуре:

Метод узловых потенциалов — метод расчета электрических цепей путем записи системы линейных алгебраических уравнений, в которой неизвестными являются потенциалы в узлах цепи. В результате применения метода определяются потенциалы во всех узлах цепи, а также, при необходимости, токи во всех ветвях.

Метод контурных токов — метод сокращения размерности системы уравнений, описывающей электрическую цепь.

Работа сил электрического поля. Закон Джоуля-Ленца (в дифференциальной и интегральной формах).

Работа сил электрического поля:

Закон Джоуля-Ленца: Мощность тепла, выделяемого в единице объёма среды при протекании электрического тока, пропорциональна произведению плотности электрического тока на величину электрического поля

Дифференциальная форма:

Интегральная форма: Q=A=IUt

⇐ Предыдущая 1 23