БИЛЕТ 6 Диэлектрическая проницаемость вещества. Электрическое поле в однородном диэлектрике.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 9Следующая ⇒

Диэлектр и ческая прониц а емость, величина, характеризующая диэлектрические свойства среды — её реакцию на электрическое поле. В соотношении D = eЕ, где Е — напряжённость электрического поля, D — электрическая индукция в среде, Д. п. — коэффициент пропорциональности e. В большинстве диэлектриков при не очень сильных полях Д. п. не зависит от поля Е. В сильных электрических полях (сравнимых с внутриатомными полями), а в некоторых диэлектриках (например, сегнетоэлектриках) в обычных полях зависимость D от Е — нелинейная. По физическому смыслу диэлектрическая проницаемость — количественная мера интенсивности процесса поляризации. Поляризация представляет собой смещение связанных зарядов под действием внешнего электрического поля.

Рассмотрим простейший случай диэлектрической среды, где все поле заполнено однородным диэлектриком. В этом случае e=const, a=const и могут быть вынесены за знак производной:

div D =dive E =ediv E =r

div E =-²j=

Это значит, что при заданном распределении свободных зарядов потенциал и напряженность в однородном диэлектрике в e раз меньше напряженности и потенциала в вакууме. Что часто бывает положено в основу всей теории диэлектриков.

7 БИЛЕТ. Сила и плотность тока. Уравнение непрерывности для плотности тока. Закон Ома в интегральной и дифференциальной формах. Закон Джоуля-Ленца. Закон Видемана-Франца.

Пло́ тность то́ ка — векторная физическая величина, имеющая смысл силы тока, протекающего через единицу площади. Например, при равномерном распределении плотности тока и всюду ортогональности ее плоскости сечения, через которое вычисляется или измеряется ток, величина вектора плотности тока:

где I - сила тока через поперечное сечение проводника площадью S

Силой тока называется физическая величина , равная отношению количества заряда , прошедшего за некоторое время через поперечное сечение проводника, к величине этого промежутка времени^[1]:

Таким образом в каждой точке пространства выполняется условие

, которое является дифференциальной формой уравнения непрерывности.
Если токи постоянны, то все электрические величины не зависят от времени и в уравнении непрерывности нужно положить равным нулю. Тогда , следовательно, в случае постоянного тока вектор j не имеет источников. Это означает, что линии тока нигде не начинаются и нигде не заканчиваются, т. е. они замкнуты.

Закон Ома в интегральной и дифференциальной формах. - зависящий от свойств материала коэффициент, называемый удельным электрическим сопротивлением., E – напряжённость тока, j – плотность тока.

Закон Джоуля Ленца — Количество теплоты, выделяемое в единицу времени в рассматриваемом участке цепи, пропорционально произведению квадрата силы тока на этом участке и сопротивлению участка

Закон Видемана-Франца. Металлы обладают как большой электропроводностью, так и высокой теплопроводностью.Видеманом и Францем в 1853 г. экспериментально установлен закон, согласно которому отношение теплопроводности ( ) к удельной проводимости ( ) для всех металлов при одной и той же температуре одинаково и увеличивается пропорционально термодинамической температуре:

где  — постоянная, не зависящая от рода металла.

8 БИЛЕТ. Электродвижущая сила источника тока. Правило Кирхгофа

Электродвижущая сила (ЭДС) — скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних (непотенциальных) сил в источниках постоянного или переменного тока. В замкнутом проводящем контуре ЭДС равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль контура.

Первое правило Кирхгофа является следствием закона сохранения заряда, согласно которому ни в одной точке проводника не должны накапливаться или исчезать заряды.

Первое правило Кирхгофа можно сформулировать и так: количество зарядов, приходящих в данную точку проводника за некоторое время, равно количеству зарядов, уходящих из данной точки за то же время.

Второе правило Кирхгофа является обобщением закона Ома. Второе правило Кирхгофа - в любом замкнутом контуре разветвленной цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме произведений токов на сопротивления соответствующих участков этого контура.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒