Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Элмаг.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
815.4 Кб
Скачать

10. Емкость уединенного проводника. Конденсаторы

Электрическая емкость характеризует способность тела или системы тел накапливать электрические заряды, запасая таким образом энергию электрического поля. Емкость определяют как отношение заряда уединенного проводящего тела к его потенциалу(при условии, что точка, в которой потенциал принимается равным нулю, лежит в бесконечности): С = q/U, а емкость двух проводящих тел, разделенных диэлектриком и заряженных равными по значению и противоположными по знаку зарядами – как отношение абсолютного значения заряда к разности потенциалов этих тел: С=q/(U1 – U2). Емкость зависит от геометрических размеров, конфигурации, диэлектрической проницаемости диэлектрика и взаимного расположения тел. Емкость измеряется в Фарадах (Ф). Конденсатор представляет собой систему из двух проводников, разделенных слоем диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами проводников. Проводники наз. обкладками конденсатора. Если заряды пластин конденсатора одинаковы по модулю и противоположны по знаку, то под зарядом конденсатора понимают абсолютное значение заряда одной из его обкладок. Емкость плоского конденсатора с однослойным диэлектриком равна: С = (eS)/d, где S – площадь каждой пластины; d – расстояние между пластинами. Частичной емкостью называется емкость между двумя проводниками, входящими в систему проводников. Эквивалентная емкость (рабочая) – емкость между двумя проводниками, входящими в систему проводников, учитывающая частичные емкости между парой проводов системы.

11. Дипольный момент непрерывного распределения зарядов.

Дипольный момент — векторная физическая величина, характеризующая, наряду с суммарным зарядом, электрические свойства системы заряженных частиц (распределения зарядов) в смысле создаваемого ею поля и действия на нее внешних полей. Простейшая система зарядов, имеющая определенный (не зависящий от выбора начала координат) ненулевой дипольный момент — это диполь (две точечные частицы с одинаковыми по величине разноимёнными зарядами). Дипольный момент такой системы по модулю равен произведению величины положительного заряда на расстояние между зарядами и направлен от отрицательного заряда к положительному, или: — где q — величина положительного заряда,   — вектор с началом в отрицательном заряде и концом в положительном. Для системы из N частиц электрический дипольный момент равен где   — заряд частицы с номером   а   — её радиус-вектор;

Электрический дипольный момент нейтральной системы зарядов не зависит от выбора начала координат, а определяется относительным расположением (и величинами) зарядов в системе. Дипольный момент аддитивен (дипольный момент наложения нескольких систем зарядов равен просто векторной сумме их дипольных моментов). Физический и вычислительный смысл дипольного момента состоит в том, что он дает поправки первого порядка в положение каждого заряда системы по отношению к началу координат. Во внешнем электрическом поле   на электрический диполь действует момент сил   который стремится повернуть его так, чтобы дипольный момент развернулся вдоль направления поля. Потенциальная энергия электрического диполя в электрическом поле равна  . Со стороны неоднородного поля на диполь действует сила (в первом приближении):