Физика лекции. Электростатика.

4 Вопрос. Потенциал электростатического поля.

Если в электростатическом поле зарядом из тб.1 вдоль произвольной траектории перемещается другой заряд, то сила проложенная к заряду совершает работу. Работа силы F на элементарном перемещении равна .

……….

Так как и так же проинтегрировав найдем работу при перемещении заряда из точки 1 в точку 2.

Работа не зависит от перемещения а определяется только начальным и конечным положением следовательно электростатическое поля точечного заряда является потенциальным а силы консервативными. Работа по любому замкнутому пути равна нулю следовательно циркуляция вектора напряженности по замкнутому контуру также равна нулю.

Линии напряженности не могут быть замкнутыми они начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных. Тело находящееся в потенциальном поле сил обладает потенциальной энергией за счет которой совершается работа отношение потенциальной энергии к энергетической характеристикой поля называемой потенциалом.

Работа совершаемая силами при перемещении заряда равна произведению перемещаемого заряда на разность потенциалов начальной и конечной точки или .

Напряжённость как силовая характеристика и потенциал как энергетическая характеристика связаны с отношением . То есть напряженность поля равна градиенту или изменению потенциалов со знаком минус. Знак минус определяется тем что вектор напряженности направлен в сторону убывания потенциалов. Для графического изображения распределения потенциалов используют эквипотенциальные поверхности это поверхности каждой точки которых потенциал одинаков.

…………….

Линии напряженности всегда нормальны к эквипотенциальным поверхностям угол 90 градусов. Так как все точки поверхности имеют одинаковый потенциал работа по перемещению заряда вдоль этой поверхностью равна нулю.

5 Вопрос. Диэлектрики в электрическом поле.

Диэлектрик как и всякое вещество состоит из атомов и молекул, т.к. положительный заряд равен суммарному заряду электронов то молекула в целом электрически нейтральна.

Под действием электрического поля диэлектрик поляризуется под действием электрического поля это процесс ориентации диполей или появление под воздействием внешнего поля ориентированных диполей. Положительный заряд

…………..

Поляризация характеризуется поляризованостью определяемой как дипольный момент единицей объёма ……

Для большинства диэлектриков поляризованость линейно зависит от напряженности поля за исключением сегнетов электриков.

- диэлектрическое восприимчивость вещества. Величина безразмерная для большинства диэлектриков это единицы и десятки.

где -диэлектрическая проницаемость.

Вектор напряженности проходя через границу диэлектрика претерпевает скачкообразное изменение которое характеризуется вектором электрического смещения. .

Вектором D описывается поле созданное свободными зарядами линии вектора D начинаются и заканчиваются только на свободных зарядах а линии вектора E на любых-свободных или на связанных.

…..

Для произвольной замкнутой поверхности поток вектора D сквозь эту поверхность

Теорема Гаусса для электро-статического поля в диэлектрике. .

Сегменты электрики это диэлектрики обладающие в определенном интервале температур само произвольной поляризованостью. Сегнетова соль или титанат бария. Температура при которой все не обычные свойства исчезнут называется точкой Кюри -18+24.

Сегнетовы электрики аномально обладают диэлектрической проницаемостью.

Изображается наличие поляризованности нелинейной зависимостью P от E диэлектрический гистерезис.

…………………..

-остаточная поляризованость. - коэрцитивной силой. Чтобы уничтожить остаточную поляризованость надо приложить электрическое поле обратного направления.