5 Вопрос
Электрический диполь – система, состоящая из двух разноименных точечных электрических зарядов, модули которых равны:
-плечо
диполя;
O – центр диполя;
Дипольный момент электрического диполя:
,
единица измерения - [
]=Кл*м
Реальный пример электрического диполя
Молекула воды:
Электрическое поле, создаваемое электрическим диполем: Вдоль оси диполя:
На
перпендикуляре к оси диполя:
Картина силовых линий электростатического поля диполя
Силы, действующие на электрический диполь
Однородное электрическое поле:
Неоднородное
электрическое поле:
6 Вопрос
Электростатическая теорема Гаусса
Поток векторного поля
Гидростатическая аналогия:
Для электростатического поля:
Поток вектора напряженности электростатического поля через поверхность пропорционален числу силовых линий, которые пересекают эту поверхность
Дивергенция векторного поля
Определение:
Единицы
измерения:
Теорема
Остроградского:
Физический смысл:
расходимость
вектора,
указывает на
наличие источников
поля
Электростатическая теорема Гаусса
Заряд внутри замкнутой поверхности:
Поток не зависит
от расположения заряда внутри поверхности
Электростатическая теорема Гаусса
Заряд за пределами замкнутой поверхности:
РИСУНОК!!!
-
Поток всегда
равен нулю, если заряд вне поверхности
Система заряженных тел:
в соответствии с принципом суперпозиции электростатических полей потоки векторов напряженности полей, создаваемых каждым заряженным телом или частицей в отдельности, следует алгебраически сложить;
при этом следует учесть, что поток создают только те заряженные тела или частицы, которые находятся внутри замкнутой поверхности
Формулировка:
-Поток вектора напряженности электростатического поля через замкнутую поверхность произвольной формы пропорционален алгебраической сумме электрических зарядов тел или частиц, которые находятся внутри этой поверхности.
Интегральная форма теоремы:
Интегральная форма записи теоремы для объемного распределения заряда:
Теорема Остроградского:
Дифференциальная (локальная форма записи):
Физическое содержание теоремы:
закон Кулона, поскольку является его прямым математическим следствием;
полевая трактовка закона Кулона на основе концепции близкодействия электростатических взаимодействий;
принцип суперпозиции электростатических полей
Физический смысл теоремы:
дифференциальная форма записи теоремы указывает на заряженные тела и частицы как на источники электростатических полей (положительные электрические заряды как на источники силовых линий поля, а отрицательные – как на стоки силовых линий поля)
7Вопрос
Применение электростатической теоремы Гаусса
Различные формы записи теоремы Гаусса:
Для дискретного распределения зарядов:
Для объемного распределения зарядов:
Дифференциальная (локальная форма записи):
Линейное распределение электрических зарядов
Расчет электростатического поля бесконечно длинной тонкой равномерно заряженной нити:
Расчет электростатического поля безграничной равномерно заряженной плоскости:
;
Алгоритм расчета электростатических полей:
из соображений симметрии системы определяем форму силовых линий поля;
выбираем удобную для нахождения потока форму замкнутой поверхности;
находим поток вектора напряженности электростатического поля через эту поверхность;
находим суммарный электрический заряд, который находится внутри этой поверхности;
подставляем полученные значения в теорему Гаусса и находим напряженность поля