9.8 Электрическая емкость

Рассмотрим уединенный проводник – проводник, удаленный от других тел и зарядов. Из опыта следует, что разные проводники, будучи одинаково заряженными, имеют разные потенциалы.

Физическая величина C, равная отношению заряда проводника qк его потенциалу φ, называется электрической емкостью этого проводника.C = q/φ. Электроемкость уединенного проводника численно равна заряду, который нужно сообщить этому проводнику для того, чтобы изменить его потенциал на единицу. Она зависит от формы и размеров проводника и от диэлектрических свойств окружающей среды. Емкости геометрически подобных проводников пропорциональны их линейным размерам.

Единица электроемкости – фарад (Ф): 1Ф - емкость такого уединенного проводника, потенциал которого изменяется на 1В при сообщении ему заряда 1Кл. Емкостью 1Ф обладает шар с радиусом R= 9- 10⁶км. Емкость Земли 0,7мФ.

Вопросы для самоконтроля:

1) Электрический заряд?

2) Свойства электрического заряда?

3) Понятие диэлектрической проницаемости среды?

4) Что такое электростатическое поле?

5) Какими величинами описывается электростатическое поле?

6) Поток вектора напряженности?

7) Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме?

8) Какие заряды называются индуцированными?

9) Дать формулировку электростатической индукцией?

10) Сколько видов поляризации вы знаете, назовите их?

11) Уединенный проводник?

Список литературы

Основная

1. Пронин, В.П. Краткий курс физики / В. П. Пронин. – Саратов: ФГОУ ВПО «СаратовскийГАУ», 2007 г. – 200 с.

Дополнительная

1. Грабовский, Р.И. Курс физики. 6-е изд. / Р. И. Грабовский. – СПБ. : Издательство «Лань», 2002. – 608 с

Лекция 10 постоянный электрический ток в проводниках

10.1 Сила тока и плотность тока

Электродинамика – раздел учения об электричестве, в котором рассматриваются явления и процессы, обусловленные движением электрических зарядов. Электрическим током называется упорядоченное движение электрических зарядов. За направление тока принимают направление движения положительных зарядов. Количественной мерой электрического тока служит сила тока I– скалярная физическая величина, равная отношению заряда dq, переносимого сквозь рассматриваемую поверхность за малый промежуток времени, к величине dt этого промежутка:I= dq/ dt. Для постоянного тока: I=q/t, где q–электрический заряд, проходящий за время tчерез поперечное сечение проводника. Единица силы тока – ампер (А)Для характеристики направления электрического тока в разных точках рассматриваемой поверхности и распределения силы тока по этой поверхности служит вектор плотности тока j. Сила тока сквозь произвольную поверхность Sопределяется как поток вектора плотности токаI = ∫jdS, где dS = ndS (n- единичный вектор нормали (орт) к площадке dS). Плотностью электрического тока называется вектор j, совпадающий с направлением электрического тока в рассматриваемой точке и численно равный отношению силы тока dI сквозь малый элемент поверхности, ортогональной направлению тока, к площади dS_┴ этого элемента:j = dI/ dS_┴.. Для постоянного тока I, текущего перпендикулярно сечению S проводника:j = I/S. Если за время dtчерез поперечное сечение S проводника переносится заряд dq = ne(v)Sdt(где n, eи (v) - концентрация, заряд и средняя скорость упорядоченного движения зарядов), то сила тока I = ^dq/_dt = ne(v)S, а плотность тока:j = ne{v). Единица плотности тока –А/м²