62. Электроемкость.

Электрическая емкость (С) – физическая величина, характеризующая способность тел накапливать заряды и равная отношению заряда на проводнике к величине его потенциала.

За единицу емкости 1 ф принимают емкость такого проводника, потенциал которого изменяется на 1 В при сообщении ему заряда в 1 Кл. эта единица емкости называется фарадом (Ф).

q = Cφ C = [C] = = Ф

Найдем емкость уединенного шара r = R.

E_(z) = - = φ =

C = = 4πεε₀R - емкость уединенного шара.,

Следовательно, емкость уединенного шара зависит от его радиуса.

C = kR.

k =

Найдем радиус шара, емкость которого равна фарад.

C = 1Ф

Ε₀ = 8,85 · 10^-12 R = = 9 · 10⁹ м = 9 · 10⁶ км

R = 6400 км

3. Конденсаторы.

В основу положен факт, что электроемкость проводника возрастает при приближении к нему других тел. Это вызвано тем, что под действием поля, создаваемого заряженным проводником, на поднесенном к нему теле возникают индуцированные (на проводнике) или связанные (на диэлектрике) заряды. Заряды, противоположные по знаку заряду проводника, располагаются ближе к проводнику, чем одноименные, и, следовательно, оказывают большое влияние на его потенциал.

Основной характеристикой конденсатора является его емкость, под которой понимают величину пропорциональную заряду и обратно пропорциональную разности потенциалов между обкладками. С = q/U.

Типы → форма — С₁ = - плоские

С₂ = - сферические

С = - цилиндрические

вид ε (по типу ди- └ электролитические

└ бумажные

└ керамические

└ воздушные

электрика)

└ батареи С = С₁ + С₂ + …С_n - параллельное соединение

- последовательное соединение

параллельное соединение

1)

С₀ = С₁ + С₂ + …С_n

U = Const.

q₀ = Σq_i

C₀ = ΣC_i

Последовательное соединение

2) R₀ = R₁ + R₂ + … + R_n

U₀ = ΣU_i

q = Const.

Задача

Составить батарею из элементов

C₀ =

C_z = 2 мкф

U₀ = 10В.

С₀ = 6 мк

U = 20 В.

4. Энергия электростатического поля.

dA = dq (φ₁ – φ₂) = dq

A₁ – A₂ = ΔW_п =

С = W =

U = Ed объемная плотность энергии

Постоянный электрический ток

Электрический ток – направленное движение электрических зарядов.

Ток может течь в твердых телах, в жидкостях и в газах. Для протекания тока необходимо наличие в данном теле заряженных частиц, которые могут перемещаться в пределах всего тела и называются носителями тока.

Количественной характеристикой электрического тока служит величина заряда, переносимого через рассматриваемую поверхность в единицу времени – сила тока.

I = - сила тока

j = плотность тока по площади

1. если проводник находится в электрическом поле, то силы на заряд не действуют.

└ Е = О. φ = Const. ρ = 0 – внутри.

└ Е = Е_n. φ = Const – на поверхности.

Зарядов внутри проводника, находящегося внутри электростатического поля, нет. Все заряды расположены на поверхности проводника. Напряженность перпендикулярна поверхности.

электростатическая защита; экран.

электрический ветер (кривизна E =

принцип экранирования электрического поля:

чтобы заключить поле внутри объема, необходимо поместить его внутрь металлического корпуса.

Чтобы внутри проводника происходило перемещение, нужно чтобы Е ≠ 0, φ ≠ const

1. Уравнение неразрывности

Возьмем некоторую замкнутую поверхность S и определим поток

- заряд, выходящий через замкнутость поверхности S в

единицу времени

=

с другой стороны

-

(divj + ) = 0.

уравнение неразрывности

следствие закона сохранения заряда q.

При постоянном токе ρ =Const

div=0 – условие существования постоянного тока

I = Const.