Вопрос 30. Напряженность поля двух бесконечных параллельных плоскостей.

Как видно из рисунка, вне пластин векторы Е от каждой из них направлены в противоположные стороны и взаимоуничтожаются, поэтому напряженность поля в окружающем пластины пространстве равна нулю. Напряженность поля между пластинами равна сумме напряженности полей, созданных обеими пластинами.

E=E1+E2

E=τ/2εε0+τ/2εε0=τ/εε0

Вопрос 31. Проводники в электрическом поле.

Если поместить проводник во внешнее электростатическое поле или его зарядить, то электростатическое поле будет действовать на заряды проводника, в результате чего они начнут перемещаться. Перемещение зарядов (ток) продолжается до тех пор, пока не установится равновесное распределение зарядов, при котором электрическое поле внутри проводника обращается в ноль. Итак, напряженность поля во всех точках внутри проводника равна нулю. Отсутствие поля внутри проводника означает, что потенциал во всех точках внутри проводника постоянен, т.е. поверхность проводника в электрическом поле является эквипотенциальной.

Отсюда следует, что вектор напряженности поля на внешней поверхности проводника направлен по нормали к каждой точке его поверхности.

Если проводнику сообщить некоторый заряд Q, то некомпенсированные заряды располагаются только на поверхности проводника.

Q= = , dS=0, т.к. во всех точках внутри поверхности D=0.

Величину С=Q/ называют электроемкостью.

Емкость уединенного проводника определяется зарядом, сообщение которого проводнику изменяет его потенциал на единицу.

Емкость проводника зависит от его размеров и формы, но не зависит от материала, агрегатного состояния, формы и размеров полостей внутри проводника. Это связано с тем, что избыточные заряды распределяются на внешней поверхности проводника.

Единица электроемкости – фарад.

1Ф – емкость такого единичного проводника, потенциал которого изменяется на 1В при сообщении ему заряда 1Кл.

Вопрос 32. Магнитное взаимодействие токов в вакууме. Закон Ампера.

На проводник со стороны магнитного поля действует сила, которая называется силой Ампера.

Ампер установил, что сила взаимодействия двух проводников с током прямопропорционально их длине, силам тока в них и обратнопропорционально квадрату расстояния между ними.

F

R=M₀/4π

M₀ – магнитная постоянная (4 π*10^-7Гн/м)

Для перехода к закону Ампера в дифференциальной форме введем понятие элемента тока.

Элементом тока называется вектор, равный по модулю произведению силы тока на бесконечно малый участок dl и направленный вдоль тока.

F= * – закон Ампера в дифференциальной форме.

<α - угол между dl1 и r1, соединяющем dl1 и dl2

<β – угол между dl2 и нормалью к плоскости, соединяющей dl1 и r1.

Проинтегрируем формулу в пределах от (-π/2; π/2) и условно примем, что sinα=cosβ. Получим следующее выражение:

F=M₀/4π*I1I2/R – сила, действующая на единицу длины одного проводника с током со стороны другого.

Вопрос 33. Закон Био-Савара-Лапласа.

Поскольку электрические токи взаимодействуют друг с другом посредством магнитных полей, вводится количественная характеристика магнитного поля, если в магнитное поле внести пробный элемент тока, то со стороны этого поля на него будет действовать сила Ампера.

Отношение этой силы к элементу проводника называется магнитной индукцией, которая является силовой характеристикой магнитного поля.

В дифференциальной форме закон Био-Савара-Лапласа имеет вид:

В=F/IL, dB=dF/IdL

dB= *sinα