Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
шпора по физике 1.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
1.04 Mб
Скачать

11. Получите выражение для потенциала поля равномерно заряженной тонкой сферы. Считайте потенциал равным 0 в бесконечности. Нарисуйте график φ(r) внутри и вне сферы.

Сфера радиуса R, заряженная с поверхностной плотностью заряда (Кл/м2).

Полный заряд на сфере q = 4R2 . Будем рассматривать две области:1)  выбираем две любые точки 1 и 2 в этой области и 2) также выбираем две любые точки уже в этой области. Потенциал должен быть непрерывной функцией, в отличие от напряженности он не может иметь разрывов в данной точке, т.к. по смыслу - потенциальная энергия единичного положительного заряда, а двух энергий у одного заряда в одной точке данного поля не может быть.

Подставим Е поля сферы. Для получается та же формула, что и для поля точечного заряда.

(при = 0)

12. Получите выражение для потенциала бесконечно длинной равномерно заряженной нити. Считайте потенциал равным 0 на расстоянии r0 от нити. Нарисуйте график φ(r).

Бесконечно длинная нить, заряженная с линейной плотностью заряда .

Выберем на оси радиальных координат r две любые точки с координатами r1 и r2.

В этом случае принять = 0 на бесконечности нельзя (см. график

ln x), поэтому выбираем = 0 в некоторой произвольной точке с координатой ro. Т.е. примем

1 = 0 при r1 = r0,

заменим 2 , r2r получим

 (r)

 = 0 при r = r0

13. Получите выражение для потенциала бесконечно равномерно заряженной плоскости в зависимости от расстояния X от плоскости. Считайте потенциал плоскости равным φ0. Нарисуйте график φ(X).

Бесконечно протяженная плоскость, равномерно заряженная с поверхностной плотностью заряда (Кл/м2). Выберем на оси координат х две произвольные точки х1 и х2 .).

Чтобы получить выражение для потенциала примем 1) 1 = 0 при

х1 = 0 и 2) 1 = 0 при х1 = d (d – произвольная точка на оси х)

1) = 0 при х = 0

2) = 0 при х = d

14. Получите выражение для разности потенциалов между двумя бесконечно протяженными плоскостями,равномерно заряженными разноименными одинаковыми по модулю зарядами(+-)σ.

Поле двух бесконечных параллельных разноименно заряженных плоскостей определя­ется формулой Е=/0, где  — повер­хностная плотность заряда. Разность потенциа­лов между плоскостями, расстояние между ко­торыми равно dравна

15.Электроемкость уединенного проводника. Выражение для электроемкости сферы.

Все проводники обладают свойством накапливать электрические заряды. Это свойство называется электроемкостью. Количественная характеристика этого свойства также называется электроемкостью и обозначается С. Различают электроемкость уединенного проводника (собственная емкость), находящегося вдали от других проводников, и взаимную емкость системы из двух и более проводников.

(фарада) (1)

(Ф = Кл/В)

емкость уединенного проводника (собственная емкость)– численно она равна тому заряду, который нужно сообщить проводнику, чтобы изменить его потенциал на единицу

Фарада – единица измерения емкости в СИ  является чрезвычайно большой величиной. Собственная емкость зависит только от формы и размеров проводника и от диэлектрических свойств окружающей среды (вакуум, воздух, керосин,…) и не зависит ни от материала проводника ни от того, заряжен он или нет. Каждый уединенный проводник обладает «своей» емкостью. Вычислим электроемкость уединенной сферы (шара).

потенциал заряженной сферы (шара); подставим в (1), получим:

емкость сферы (шара); в вакууме зависит только от радиуса сферы (шара)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]