
29
1) Уединенный проводник – проводник, который удален от других проводников, тел и зарядов. Его потенциал:φ=q/4πε0r. Из опыта известно, что различные проводники, будучи одинаково заряженными, имеют различные потенциалы, т.е. q=Cφ. Величину C=q/φ называют электроемкостью. Ёмкость определяется зарядом, сообщенному проводнику и изменяет его потенциал на единицу. Ёмкость проводника зависит от его размеров и формы и не зависит от материала. Если к заряженному проводнику приблизить другой проводник, внутри них возникают индуцированные заряды, причём ближайшими к проводнику заряду q будут заряды противоположного знака. Эти заряды ослабляют поле, создаваемое зарядом q, т.е. снижают потенциал проводника, что приводит к повышению его электроемкости. Потенциал заряженного шара радиуса R, находящегося в однородной среде, с диэлектрической проницаемостью ε, равен φ=q/4πεε0R => q=4πεε0Rφ
[C]=
2)в случае однородной
нейтральной (j=0)
непроводящей среды с постоянными
проницаемостями с=μ, ∂B/∂t=μμo∂H/∂t,
∂P/∂t=εεo∂E/∂t,
B=μμo
H,
D=
εεo
E,
поэтому цравнения Максвелла можно
переписать следующим образом: 1)[
E]=-
μμo∂H/∂t,
H=0;
[
H]=
εεo∂E/∂t,
E=0.
Если взять ротор от обеих частей. 2)[
,[
E]]=
]=- μμo[
,∂H/∂t],
- означает дифференцирование по
координатам. Изменение последовательности
дифференцирования по координатам и
времени приводит: [
,∂H/∂t]=
∂[
H]/∂t.
производя такую замену и подставив с
уравнения для ротора Н: [
,[
E]]=-εεoμμo∂2E/∂t2,
т.к. [-
,[
E]]=
(
E)-∆Е,
а [
,[
E]]=0,
ΔE=εεoμμo∂2E/∂t2,
а т.к. εoμo=1/с2,
, то ΔE=εμ∂2E/∂t2
с2,
Раскрыв оператор Лапласа, получим
∂2E/∂x2+∂2E/∂y2+∂2E/∂z2=
εμ∂2E/∂t2
с2,
аналогично можно получить
∂2H/∂x2+∂2H/∂y2+∂2H/∂z2=
εμ∂2H/∂t2
с2.
Эти уравнения представляют собой типично
волновые уравнения. Следовательно, они
указывают на то, что электромагнитные
поля могут существовать в виде
электромагнитных волн, фазовая скорость
равна v=c/(
εμ) 1/2
3)Дано ε=æ+1 => æ= ε-1=6. б'=P=æ ε0E= (ε-1) εoE; E=Eo/ε; Eo=φ/d=> E=U/εd =>
d=5 мм б'=(ε-1) εoU/εd=7,6*10-7 Кл/м2
U=500B
ε=7
æ,б'-?
4)дано dq=Idt, I=U/R, где U изменяется по закону U=kτ, где k=(U-Uo)/t -
R=50 м скорость изменения напряжения => q=∫dq=∫(0,t)U/Rdτ=∫(0,t)kτ/Rdτ=
Uo=4B =∫(0,t)(U-Uo)τ dτ/tR=(U-Uo)t2/2tR=4 Кл
U=8B
t=10c
q-?
5)Дано B=μμoq[v^r]/4πr3= (закон Био-Савара-Лапласа)
r=10*10-9 Кл μ=1, q=e => B=μoev/4πr2 =>v=106 м/c
Bmax=160*10-6 Тл
v-?