17. Электрический диполь. Электрическое поле диполя.

Электрический диполь. Система состоящая из 2 равных противоположных по знаку точечных эл зарядов расположенных на нек расстоянии друг от друга(плечо диполя) основная хар. Дипольный момент p=ql. Диполь Явл источником поля. Потенциал в точке удаленной от зарядов на расстоянии r и r1 Если диполь эл момент которого p в точке равноудаленной от эл диполя то плечо диполя мало. Разность потенциалов 2 точек поля и диполя зависит от синуса половинного угла под которым видны эти точки и проекции эл момента диполя напрямую соед эти точки. Yв-Yа=1/4пEE0 * p/r² *2син бетта/2* cosальфа.

18Понятие о мультиполе. Диполь является частным случаем системы электрических зарядов обладающий определенной симметрией. Общее название подобных распределений зарядов – электрические мультиполя. Они бывают разных порядков. Число зарядов мультиполя определяется . Мультиполем нулевого порядка является одиночный точечный заряд +,. Мультиполем первого порядка – диполь.Потенциал поля мультиполя убывает на значительных расстояниях от него пропорционально при е=0,. Если заряд распределен в некоторой области пространства, то потенциал электрического поля вне системы зарядлв можно представить в виде некоторого приближенного ряда Y=… R-расстояние от системы зарядов до точки А с потенциалом Y. и др. некоторые функции зависящие от мультиполя.

19- 20 Токовый монополь. Токовый диполь. Электрическое поле токового

диполя в неограниченной проводящей среде Токовый монополь- единичный источник электрического потенциала. Вывод формулы потенциала поля токового монополя в бесконечно проводящей среде:j= - 1/π * dφ( «фи»)/ dr

Где j- плотность электрического поля Р(пи) –удельное сопротивление среды, r- расстояние до униполя.

Токовый диполь- это совокупность двух равных по абсолютной величине разноимённых точечных зарядов, находящихся на некотором расстоянии друг от друга. Потенциал поля убывает на значительных расстояниях r от него пропорционально 1/r(в степени l), l=1, значит конечная формула равна 1/r(в квадрате).

Электрическое поле токового диполя:

21.Диэлектрик (изолятор) — вещество, плохо проводящее электрический ток. Концентрация свободных носителей заряда в диэлектрике не превышает 108 см−3. Основное свойство диэлектрика состоит в способности поляризоваться во внешнем электрическом поле. С точки зрения зонной теории твёрдого тела диэлектрик — вещество с шириной запрещённой зоны больше 3эВ.В диэлектриках практически нет свободных электронов поэтому ток по ним не проходит. Внесём в электрическое поле, которое назовём внешним пластинку диэлектрика, например стекла. Под влиянием внешнего электрического поля происходит поляризация диэлектрика. Это значит, что электроны в атомах начинают вращаться по вытянутым орбитам. В результате, на нашем рисунке левая поверхность имеет отрицательный заряд, а правая поверхность имеет положительный заряд. Между этими зарядами внутри диэлектрика возникает своё электрическое поле, которое назовём внутренним. Таким образом, внутри пластинки диэлектрика будут одновременно два поля- внешнее и внутреннее, противоположные по направлению. Напряжённость результирующего электрического поля равна напряжённости большего поля минус напряженность меньшего поля. Пояснение: Напряжённость внутреннего поля в диэлектриках всегда меньше напряжённости внешнего поля. Число, показывающее во сколько раз напряжённость электрического поля в диэлектрике меньше чем в вакууме, называется диэлектрической проницаемостью ε (эпсилон).

22. Пьезоэле́ктрики — диэлектрики, в которых наблюдается пьезоэффект, то есть те, которые могут либо под действием деформации индуцировать электрический заряд на своей поверхности (прямой пьезоэффект), либо под влиянием внешнего электрического поля деформироваться (обратный пьезоэффект). Оба эффекта открыты братьями Жаком и Пьером Кюри в 1880—1881 гг.Наряду с пьезоэлектрическим эффектом существует и обратное ему явление: в пьезоэлектрических кристаллах возникновение поляризации сопровождается механическими деформациями. Поэтому, если на металлические обкладки, укрепленные на кристалле, подать электрическое напряжение, то кристалл под действием поля поляризуется и деформируется.Легко видеть, что необходимость существования обратного пьезоэффекта следует из закона сохранения энергии и факта существования прямого эффекта. Рассмотрим пьезоэлектрическую пластинку и предположим, что мы сжимаем ее внешними силами F. Если бы пьезоэффекта не было, то работа внешних сил равнялась бы потенциальной энергии упруго деформированной пластинки. При наличии пьезоэффекта на пластинке появляются заряды и возникает электрическое поле, которое заключает в себе дополнительную энергию. По закону сохранения энергии отсюда следует, что при сжатии пьезоэлектрической пластинки совершается большая работа, а значит, в ней возникают дополнительные силы F1, противодействующие сжатию. Это и есть силы обратного пьезоэффекта. Из приведенных рассуждений вытекает связь между знаками обоих эффектов. Если в обоих случаях знаки зарядов на гранях одинаковы, то знаки деформаций различны. Если при сжатии пластинки на гранях появляются заряды, то при создании такой же поляризации внешним полем пластинка будет растягиваться.