Диполь в электр.однородном и неоднородном поле

Диполь-жесткая система из двух разноименно заряженных частиц, находящихся на расстоянии l друг от друга

В однородном электрическом поле: М=р*Е (М-момент сил)

Wп=-рЕ=φ (φ ₊-φ _-)

Диполь в неоднородном поле

F=(p_x_*д/дх+р_у*д/ду+р_z*д/дz)E

Проводники и диэлектрики в электр.поле. Уравнение Лопласа

Электростатическое поле - эл.поле, образованное неподвижными электрическими зарядами.

внутри проводника электростатического поля нет ( Е = 0 ), что справедливо для заряженного проводника и для незаряженного проводника, внесенного во внешнее электростатическое поле, т.к. существует явление электростатической индукции, т.е.

явление разделения зарядов в проводнике, внесенном в электростатическое поле

Электрический заряд проводников

- весь статический заряд проводника расположен на его поверхности, внутри проводника q = 0;

- справедливо для заряженных и незаряженных проводников в эл.поле.

Линии напряженности эл.поля в любой точке поверхности проводника перпендикулярны этой поверхности.

Диэлектрики- вещества, проводимость которых в 10-15 раз меньше чем у проводников

1) полярные - молекулы, у которых центры положительного и отрицательного зарядов
не совпадают ( спирты, вода и др.);

2) неполярные - атомы и молекулы, у которых центры распределения зарядов совпадают (инертные газы, кислород, водород, полиэтилен и др.)

Электроемкость. Емкость простейших конденсаторов(плоского конденсатора; шаровой, цилиндрический)

Электроемкость-это физическая величина, характеризующая способность проводника или системы проводников накапливать электрические заряды.

Емкость-количественная мера способ-ности конденсатора удерживать накоп-ленный заряд

Диэлектрическая проницаемость-отношение емкости конденсатора с диэлектриком и конденсатора с диэлектриком-вакуумом

1) Емкость плоского конденсатора:

С= Ԑ Ԑ ₀S/d, d- расстояние между обкладками конденсатора

2) Емкость сферических конденсаторов:

(в-а)- расстояние между сферами,

(в-а)=d а*в=r²

То С= 4ПԐ ₀r²/d= S Ԑ ₀/d

3) для цилиндрических конденсаторов:

С=λ /U=2П Ԑ ₀ /ln в/а

Энергия заряженного проводника

Поверхность проводника является эквипотенциальной. Поэтому потенциалы тех точек, в которых находятся точечные заряды dq, одинаковы и равны потенциалу проводника.

W=(1/2)∑ W_i

W_i₌q_iφ _i_-потенциальная энергия взаимодействия на петенциал q_i в точке, где расположен q_i

W=(1/2)*∑ q_iφ i

W=(1/2)qφ

W=qU/2=q²/2C=Cφ ²/2

Энергия заряженного конденсатора

Энергия конденсатора обусловлена тем, что электрическое поле между его обкладками обладает энергией. Напряженность Е поля пропорциональна напряжению U, поэтому энергия электрического поля пропорциональна квадрату его напряженности.

W=qU/2=q²/2C=CU²/2=(q²/2 Ԑ Ԑ ₀S)x

F= q²/2 Ԑ Ԑ ₀S

E= q/2Ԑ ₀S

Энергия электрического поля

Энергия электрического поля - это энергия системы неподвижных точечных зарядов, энергия уединенного заряженного проводника и энергия заряженного конденсатора.

-плотность энергии поля

Поляризация диэлектриков и диэлектрическое смещение

Поляризуемость-количественная мера поляризации диэлектрика

Преломление линий смещения и напряженность поля

На границе двух диэлектриков с различными диэлектрическими проницаемостями , и при наличии внешнего поля возникают поляризационные заряды разного знака с различными поверхностными плотностями зарядов и