10 Работа по перемещению электрического заряда в поле. Потенциал поля.

Работа электростатического поля при перемещении заряда по линии напряженности в однородном поле

A = F(d₁ – d₂) = qE(d₁ – d₂).

Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле (W_p) – физическая величина, равная работе электростатического поля при перемещении заряда из его положения на нулевой уровень. Как правило, в электростатике принимается, что нулевой уровень находится на бесконечности. Работа электростатического поля равна изменению потенциальной энергии заряда, взятому с противоположным знаком:A = – (W_p2 – W_p1).

Потенциал электростатического поля () – физическая величина, равная отношению потенциальной энергии заряда в поле к его значению. Определяющая формула:

Потенциал — величина скалярная. За его единицу в системе СИ принимается вольт (1 В = 1 Дж/Кл).

11.Взаимосвязь между напряженностью и потенциалом электростатического поля.Эквипотенциальные поверхности.

Знак показывает, что вектор напряженности направлен в сторону убывание потенциала. Напряженность электрического поля – физическая величина, равная отношению силы, с которой электрическое поле действует на точечный электрический заряд, к значению этого заряда. Потенциал электростатического поля () – физическая величина, равная отношению потенциальной энергии заряда в поле к его значению. Потенциал – величина скалярная. (1 В = 1 Дж/Кл). Э. пов.-поверхность во всех точках которой потенциал поля равный. Если происходит перемещение вдоль э.пов.,то работа А=0,следов.вектор Е перпендикулярен вектору dr. Э. пов. обычно проводят т.о.чтобы разность потенциалов между 2-я соседними повер. была одинакова. По густоте э. пов. судят о величине электростатического поля, чем гуще,тем выше напряжение в этой области.

12.Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков.

Диэлектрики- в-ва, которые в обычных условиях не проводят электрический ток.

Различают 3-и типа: 1)неполярные (в-ва имеющ. Симметричное строение). В отсутствии поля «+» и « - » совпадают. В отсутствии внешнего поля дипольный момент равен 0. Если это в-во поместить в поле то происходит поляризация диэлектрика, электрическая оболочка деформируется под действием поля поэтому центры « - » заряда смещается против поля а «+» по полю, в результате получается наведенный дипольный момент . Тепловое движение не оказывает влияние на появление дипольных моментов у неполярных диэлектриков. Это деформационная поляризация. 2) Полярные сост из молекул имеющие явное несимметричное строение. В следствии теплового движения дипольный момент ориентируется хаотически поэтому результирующий дипольный момент =0. Такой вид наз дипольной (ориентационной) поляризацией. Она возрастает при возрастании напряженности, но при возрастании температуры она убывает. 3) В-ва имеющие ионное строение. Ионные кристаллы имеют правила черед. решетки из + и – ионов. Если такой кристалл поместить в поле,то ионная + решетка смещается по полю,а – против поля. Это ионная поляризация. Для диэлектриков поляризация опред по форм. , где - диэлектрическая восприимчивость.

13. Поляризованность. Связанные заряды и связь их поверхностной плотности с поляризованностью. В-р поляризации предст собой суммарный дипольный момент молекул в одном объёме диэлектриков. где - диэлектрическая восприимчивость . В резул поляризации на пов-ти диэлектрика появляются связанные заряды, они входят в состав атомов или молекул. К ним относ заряды ионов в кристаллах ионных диэлектриков. Свободные заряды – носители тока в проводящих средах. Так же к ним относ. избыточные заряды, которые сообщают телу при электризации (Кл/м²) . где, - диэлектрическая проницаемость в-ва, показывает во сколько раз внешнее поле ослабляется за счет поляризации диэлектрика.

14.Эл смещ. Теорема Остроград-Гаусса для электрост-го поля в в-ве. Сегнетоэлектр. Напряженность зависит от св-в среды и на границе раздела диэлектрика вектор напряженности претерпевает скачкообразное изменение. Поэтому используют еще одну физ. вел. - электрическое смещение. .,где .( диэлектрическая проницаемость в-ва). Электрическое смещение от св-в среды не зависит. Оно описывает электрическое поле, создает свободный заряд, заряды распределяются в поле так как и при наличии диэлектрика. Теорема Остроградского-Гаусса. Поток векторного электрического смещения через замкнутую поверхность = алгебраической сумме свободных эл.зарядов находящихся в этой поверхности. Сегнетоэлектрики – группа в-в ,которые могут обладать самопроизвольной поляризованностью в отсутствии внешнего поля. Сегнетоэлектрики имеют свои особенности : диэлектрическая проницаемость бывает порядка несколько тысяч; диэлектрическая проницаемость зависит от напряжения поля. Поведение поляризованности сегнетоэлектриков аналогично поведению намагниченности ферромагнетиков, след-но их наз иногда фероэлектриками. Сегнетоэлектриками могут быть только кристаллические в-ва у которых отсутс центр симметрии. Вз-вие частиц в кристалле сегнетоэлектрика приводит к тому, что их дипольные моменты спонтанно устанавл параллельно друг другу, однако направления поляризации разных областей бывают различны, след-но результирующий момент может быть равен нулю. Области спонтанной поляризации наз также доменами. t при которой в-во утрачивает необычные св-ва и становится нормальным диэлектриком наз т. Кюри.