23.Проводники в электростатическом поле.Электроемкость.Конденсаторы

Электростатическое поле внутри проводника- внутри проводника электростатического поля нет ( Е = 0 ), что справедливо для заряженного проводника и для незаряженного проводника, внесенного во внешнее электростатическое поле.

К проводникам относят вещества, у которых имеются свободные заряженные частицы, способные двигаться упорядоченно по всему объему тела под действием электрического поля. Заряды таких частиц называют свободными.  Проводниками являются металлы, некоторые химические соединения, водные растворы солей, кислот и щелочей, расплавы солей, ионизированные газы.

УЕДИНЕННЫМ называется проводник, удаленный от других проводников, тел, зарядов. Потенциал такого проводника прямо пропорционален заряду на нем

для уединенного проводника справедлива формула

,

где - емкость уединенного проводника. Емкость уединенного проводника равна отношению заряда q, сообщение которого проводнику изменяет его потенциал на 1 Вольт.

В системе SI емкость измеряется в Фарадах

Емкость шара

КОНДЕНСАТОР– устройство, служащее для накопления заряда и электрической энергии. Простейший конденсатор состоит из двух проводников, между которыми находится воздушный зазор, либо диэлектрик (воздух – это тоже диэлектрик). Под емкостью конденсатора понимается физическая величинаС, равная отношению заряда q , накопленного на обкладках, к разности потенциаловмежду обкладками.

Емкость при параллельном  соединении конденсаторов

последовательное соединение

24.Полярные и неполярные диэлектрики.Диэлектрическая проницаемость вещества.Электрическое смещение.Условия для электростатического поля на границе раздела сред

Существуют 2 вида диэлектриков(различаются строением молекул) : 1)полярные- молекулы, у которых центры положительного и отрицательного зарядов не совпадают ( спирты, вода и др.);

2) неполярные- атомы и молекулы, у которых центры распределения зарядов совпадают (инертные газы, кислород, водород, полиэтилен и др.).

Происходит вследствие смещения электрических зарядов в диэлектрике атомов, молекул, ионов под действием приложенного напряжения. С поляризацией диэлектрика связана одна из важнейших характеристик - диэлектрическая проницаемость вещества . Диэлектрическая проницаемость показывает во сколько раз электрическое поле в диэлектрике меньше электрического поля в вакууме и дает возможность судить об интенсивности процессов поляризации и качестве диэлектрика. Поляризация диэлектрика определяется суммарным действием различных механизмов поляризации. Температурная и частотная зависимость диэлектрической проницаемости несут информацию о механизмах поляризации и их относительном вкладе в поляризацию диэлектрика. Электрическое смещение

В любой точкедиэлектрической среды вектор электрического смещения равен произведению диэлектрической проницаемости этой среды, электрической постоянной и напряженности электрического поля в этой же точке.Для вектораотсутствует зависимость от, хотя формально в (1.6) она содержится. Покажем это для точечного заряда, находящегося в безграничной диэлектрической среде:

Для вектора отсутствует зависимость от, хотя формально в (1.6) она содержится. Покажем это для точечного заряда, находящегося в безграничной диэлектрической среде:

Из формулы (1.7) видно, что единицей электрического смещения является кулон деленный на метр в квадрате: 1 Кл./м2; Легко убедиться, что формула (1.7) справедлива и для вакуума . Таким образом, линии векторана границе раздела двух диэлектриков непрерывны (не разрываются), а модуль D одинаков в различных средах. Эти условия имеют вид:

Напомним, что при выводе граничных условий нормаль считалась направленной из второй среды в первую.