- •Электростатика
- •2. Потенциал
- •4. Теорема гаусса.
- •5. Связь между напряженностью электрического поля и потенциалом.
- •6. Полярные и неполярные молекулы.
- •7.Поляризация диэлектриков.
- •8. Объемные и поверхностные связанные заряды.
- •9. Вектор электрического смещения.
- •10. Равновесие зарядов на проводнике.
- •11. Проводник во внешнем электрическом поле.
- •12. Электроемкость.
- •13. Конденсаторы.
- •14. Электрический ток.
- •16. Электродвижущая сила.
- •17. Закон ома.
- •20. Закон джоуля-ленца.
- •Сила электрического тока
- •Фибрилляция желудочков
- •Неврологическое воздействие
- •Опасность электрической дуги
- •Патофизиология поражения
- •Смертельные случаи Смерть от электрического тока
- •Факторы летальности от электрического удара
- •Намеренное поражение током Медицинское использование
- •Развлечения
- •Правоохранительные органы и личная защита
- •25. Понятия об особенностях обеспечения электробезопасности при тушении пожаров.
- •25. Магнитная индукция
- •26. З-н Био-СавараЛапласа ( книга физика стр. 207).
- •27. Закон ампера (физика стр. 209).
- •28. Магнитостатика в вакууме.
- •28. Теорема остроградского-гаусса для магнитного поля.
- •30.Магнитный поток.
- •31. Закон электромагнитной индукции Фарадея.
- •32. Явление самоиндукции. Индуктивность.
- •31. Генератор переменного тока
- •32. Виды магнетиков
- •33. Использование магнетиков в пожарных извещателях.
9. Вектор электрического смещения.
Электрическое поле в диэлектрической среде создается как свободными, так и связанными зарядами, так что вектор напряженности E, характеризующий результирующее поле в диэлектрике,
.
Если обозначить объемную плотность свободных зарядов , а связанных зарядов, то присутствие связанных зарядов отразится в теореме Гаусса следующим образом:
,
в дифференциальной форме, либо в интегральной форме
.
С учетом выражения (2.1)
,
откуда для вектора электрического смещения (индукции) находим
.
Последнее выражение показывает, что вектор электрической индукции учитывает поляризованность среды. Возвращаясь к соответствующим формулировкам теоремы Гаусса
; ,
можно видеть, что вектор электрического смещения характеризует источники электрического поля, т. е. свободные заряды, на которых этот вектор начинается и заканчивается. Так как , то.Напряженность электрического поля характеризует как свободные, так и связанные заряды, поэтому вектор напряженности терпит разрывы на границах областей, где присутствуют связанные заряды, например на границе раздела двух диэлектриков с различными .
10. Равновесие зарядов на проводнике.
Все вещества в соответствии с их способностью проводить электрический ток подразделяются на проводники, диэлектрики и полупроводники. Проводниками называют вещества, в которых электрически заряженные частицы - носители заряда- способны свободно перемещаться по всему объему вещества. К проводникам относятся металлы, растворы солей, кислот и щелочей, расплавленные соли, ионизированные газы.Ограничим рассмотрение твердыми металлическими проводниками, имеющимикристаллическую структуру. Эксперименты показывают, что при очень малой разности потенциалов, приложенной к проводнику, содержащиеся в нем электроны проводимости, приходят в движение и перемещаются по объему металлов практически свободно.В отсутствие внешнего электростатического поля электрические поля положительных ионов и электронов проводимости взаимно скомпенсированы, так что напряженность внутреннего результирующего поля равна нулю.При внесении металлического проводника во внешнее электростатическое поле с напряженностью Е0 на ионы и свободные электроны начинают действовать кулоновские силы, направленные в противоположные стороны. Эти силы вызывают смещение заряженных частиц внутри металла, причем в основном смещаются свободные электроны, а положительные ионы, находящиеся в узлах кристаллической решетки, практически не меняют своего положения. В результате внутри проводника возникает электрическое поле с напряженностью Е'.Смещение заряженных частиц внутри проводника прекращается тогда, когда суммарная напряженность поля Е в проводнике, равная сумме напряженностей внешнего и внутреннего полей, станет равной нулю:
Представим выражение, связывающее напряженность и потенциал электростатического поля, в следующем виде:
где Е - напряженность результирующего поля внутри проводника; n - внутренняя нормаль к поверхности проводника. Из равенства нулю результирующей напряженности Е следует, что в пределах объема проводника потенциал имеет одно и то же значение: .Полученные результаты позволяют сделать три важных вывода:1. Во всех точках внутри проводника напряженность поля , т. е. весь объем проводникаэквипотенциален.2. При статическом распределении зарядов по проводнику вектор напряженности Ена его поверхности должен быть направлен по нормали к поверхности , в противном случае под действием касательной к поверхности проводника компоненты напряженности заряды должны перемещаться по проводнику.3. Поверхность проводника также эквипотенциальна, так как для любой точки поверхности