11. Электроемкость уединенного проводника. Вывод формулы электроемкости уединенного шара.

Разные по величине заряды создают на проводнике различные потенциалы. Если увеличивать заряд, сообщаемый пр-ку, то будет возрастать и его потенциал. Сл-но, заряд проводника пропорционален его потенциалу.

Электроёмкость численно равна заряду, сообщение которого проводнику повышает его потенциал на единицу

Вывод формулы для уединенного шара:

За единицу емкости принята емкость такого проводника, потенциал которого изменяется на 1 В при сообщении ему заряда 1 Кл - это 1 Фарада.

Емкостью 1 Ф обладает шар, радиус которого Rш = 9^10(9) м, то есть в 1500 раз больше радиуса Земли

Rз = 6*10(6) м

Сз < 1 Ф!

12. Электроемкость простых конденсаторов (плоский конденсатор и его поле, цилиндрический конденсатор)

Конденсаторы - системы, состоящие из двух проводников, заряженных одинаковыми по модулю, но противоположными по знаку зарядами.

Основной характеристикой конденсатора является его емкость (электрическая емкость) - это величина пропорциональная заряду и обратно пропорциональная разности потенциалов:

ПРИМЕР. Плоский конденсатор

Поле плоского конденсатора сосредоточено только между его обкладками, то есть внутри конденсатора.

Поля каждой обкладки одинаковы по модулю и противоположны по знаку. В соответствии с принципом суперпозиции слева от положительной (сплошные линии) и справа от отрицательной (пунктирные линии) обкладок поля взаимно уничтожают друг друга

ПРИМЕР. Цилиндрический конденсатор

Цилиндрический конденсатор - два коаксиальных металлических цилиндра, между которыми есть диэлектрик с диэлектрической проницаемостью e

13. Электрическое поле и погонная емкость двухпроводной линии. Электроемкость сферического конденсатора

ПРИМЕР. Двухпроводная линия - это два параллельных цилиндрических провода, заряд на которых распределен равномерно. Их можно рассматривать как суперпозицию полей двух цилиндров

ПРИМЕР. Шаровой конденсатор

Шаровой конденсатор - две концентрические металлические сферы, между которыми есть слой диэлектрика

14. Энергия взаимодействия системы зарядов. Энергия заряженного проводника и заряженного конденсатора

где представляет собой потенциал, создаваемый всеми зарядами, кроме

В той точке, где помещается заряд , получим:

На поверхности проводника , а заряд поверхности разобьем на , тогда:

15. Энергия заряженного конденсатора. Объемная плотность энергии электрического поля

Электромагнитные волны заключают и переносят в себе энергию, которую мы используем.

Энергия в конденсаторе:

V - объем плоского конденсатора.

Объемная плотность энергии электрического поля конденсатора (Дж/м^3):

16. Магнитная сила. Элементарные представления о магнитных полях: бесконечного прямолинейного проводника с током, кругового тока, тока соленоида

Теория:

Магнитные силы проявляются на практике там, где есть постоянные магниты, электромагнитные катушки, отклоняющие системы кинескопов. Все проявления магнитной силы можно свести к фундаментальным взаимодействиям между движущимися зарядами или между токами, (поскольку движущийся заряд представляет собой ток).

В 1820 г. Ампер установил, что два проводника с током взаимодействуют друг с другом в соответствии с законом:

Формулы (1) и (2) эмпирические и записаны для токов. Однако одиночный движущийся заряд - это тоже элементарный ток, поэтому вначале рассмотрим силы, действующие на элементарный заряд.

а) Если заряд не движется, то на него действует только Кулоновская сила:

б) Если заряд движется, то на него начинает действовать дополнительная сила Fm(вектор), которая как показывает опыт ~ qV.

Магнитная сила Fm(вектор) не является новой фундаментальной силой природы, а представляет собой просто релятивистское следствие закона Кулона:

1.Бесконечно прямолинейный проводник с током:

2.Проводник в виде кольца с током:

3.Соленоид

Магнитные поля

1)Земли

2)соленоида

3)постоянного магнита