22. Теорема Гаусса для электростатического поля неподвижных зарядов в веществе

Поток вектора смещения электростатического поля в диэлектрике сквозь произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключенных внутри этой поверхности свободных электрических зарядов

. Для непрерывного распределения заряда в пространстве с объемной плотностью =dq/dV . другая форма записи этого соотношения с учетом определения дивергенции вектора: div D=.

23. Электроемкость уединенного проводника и конденсатора

Электроемкость (емкость) уединенного проводника: С=Q/. Емкость определяется зарядом, сообщение которого проводнику изменяет его потенциал на единицу. Зависит проводника зависит от его размеров и формы, но не зависит от материала, агрегатного состаяния, формы и размеров полостей внутри проводника. Фарад – Ф. 1Ф – емкость такого уединенного проводника, потенциал которого изменяется на 1В при сообщении ему заряда 1Кл.

Конденсатор – устройство. накапливающее большие по величине заряды. Состоит из двух обкладок, разделенных диэлектриком. С=Q/(1-2). Емкость конденсатора – физ. величина, равная отношению заряда Q, накопленного в конденсаторе, к разности потенциалов между его обкладками.

24. Виды конденсаторов. Формулы для расчета электроемкости плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов.

1. Плоского (две параллельные металлические пластины площадью S каждая, расположенные на расстоянии d друг от друга (=q/S))

2. Цилиндрического (2 коаксиальных цилиндра длиной l с радиусами r1 и r1 (=q/l))

3) Сферического (2 концентрические сферы с радиусами r1 и r2)

25. Виды соединения конденсаторов.

1. Параллельное. Разность потенциалов на обкладках конденсатора одинакова . Полная ескость

2. Последовательное. Заряды q всех обкладок равны по модулю, а суммарная разность потенциалов

26. Энергия электрического поля уединенного проводника и конденсатора

Проводника: Элементарная работа dA, совершаемая внешними силами по преодолению кулоновских сил отталкивания при перенесении заряда dq из бесконечности на проводник, равна dA=dq=Cd. Чтобы зарядить проводник от нулевого потенциала до , необходимо совершить работу . Энергия:

Конденсатора: Элементраная работа внешних сил по перенесению малого заряда dq с обкладки 2 конденсатора на обкладку 1: dA=dq=qdq/C. работа внешних сил при увеличении заряда конденсатора от 0 до q . Энергия: .

26. Объемная плотность энергии электрического поля.

, где - электрическое смещение. Эта формула является отражением того факта, что электростатическая энергия сосредоточена ф электростатичском поле. Это выражение справделиво также и для неоднородных полей.

26. Электрический ток, виды электрического тока и его основные характеристики

Электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц. В Ме – свободные электроны, в электролитах - + и – ионы, в ионизированных газах - + и – ионы и свободные электроны. В проводнике под действием приложенного ЭП Е свободные Эл заряды перемещаются: положительные – по полю, отрицательны – против поля, т.е. возникает ток проводимости. Если же упорядоченное движение эл. зарядов осуществляется перемещением в пространстве заряженного макроскопического тела, то возникает так называемый конвекционный ток.

Сила тока – I=dq/dt. А=Ампер=Кл/с dq – заряд, протекающий через поперечное сечение проводника за время dt.

Плотность тока – векторная величина, совпадающая по направлению с ЭТ и определяемая силой тока, проходящего через поперечное сечение проводника, расположенного перпендикулярно току j=dI/dS. А/м² За направление тока приняли направление движения положительных зарядов, образующих эл. ток.