33. Вычисл потенц некот простейш электростат полей.

1 .Потенциал электрического поля точечного заряда q.

Рассмотр в этом поле неко­т точку, удалён на расстоян r от заряда, и найдём потенц в этой точ относит бесконечности. Т.к. разность потенц не завис от формы пути, то мы предполож, что заряд (+1) перемещ из точ r в бесконечность вдоль рад, т.е. вдоль силов лин. Тогда

U = = (q/4pe₀)= (1/4pe₀)q/r.

Потенц убыв пропорц 1/r.

2.Плоск конденсатор. Вычисл разн потенц между поло­жит заряж пластиной и произвол точ, удалён на расстоян х от нее. Вспомн, напряж-ть поля в плоск конденса­торе Е = s/e₀, поэтому

U = = s/e₀ =sx/e₀. Полн напряж между электродами

U_{0 =} sd/e₀, где d - расстояние между пластинами. Поэтому U = U₀x/d.

В плоск конденсаторе потенц измен с расстоян по лин з-ну. Искажения эл поля вблизи краёв не учит.

3. Шаровой конденсатор.

Им 2 электрода в виде концентрич сфер с рад а (внутр) и в (внеш). Напряж-ть Е между электродами Е = q/4pe₀r² .

След-но, разн потенц между внутр сферой и к-л точ внутри конденсатора, удалён на расстоян r от цен­тра конденсатора, равна

U = = (q/4pe₀r² )=(q/4pe₀r² )(1/a – 1/r).

Если r®¥, то U = q/4pe₀a.

Разн потенц между электродами U₀

U₀ =(q/4pe₀)(1/a – 1/b).

Откуда U = U₀(1/a –1/r)(1/a – 1/b),

т.о. измер U₀, можно вычисл U в люб точ поля.

34. Геоэлектрическое поле земли. Электрическая проводимость атмосферы, гидросферы, земной коры и недр

Электрическая проводимость гидросферы. Природные воды в основном представляют собой смеси растворов сильных электролитов. В них электрические заряды под действием внешнего электрического поля переносятся ионами. Удельная электрическая проводимость природной воды зависит от концентрации раствора, валентности ионов, их подвижности и электрохимической активности. Совершенно чистые природные воды являются плохими проводниками электричества. Так при Т=18 ⁰С электрическая проводимость воды, лишенной каких-либо примесей составляет 3,8.10^-6 1/Омм, морской воды 3-7 1/Омм. Реальные воды материков и Мирового океана никогда не бывают химически чистыми. Основными представителями растворенных веществ являются соли, содержащие определенное количество ионов. Морская вода представляет собой водный раствор NaCl, MgSO₄ c небольшими примесями др. хим. Элементов. Повышение солености воды сопровождается ростом концентрации ионов и как следствие – повышением . На  морской воды оказывают также влияние температура Т и давление Р, при повышении которых  растет. Поскольку соленость воды и ее Т имеют большую пространственную и временную изменчивость особенно в верхнем слое, то  морских вод, как и атмосферы, имеет нерегулярный режим.

Электропроводность вод рек, озер и болот колеблется от 0,1.10^-2 до 2,4.10^-2 1/Омм.

Электрическая проводимость земной коры и недр. Она изменяется в больших пределах и обуславливается существенными различиями значений  кристаллов, минералов и горных пород (для кварца  = 10^-12 – 10^-14 1/Омм, для гранита = 10^-3 – 10^-61/Омм).  составных частей земной коры и земных недр в значительной мере зависит от целого ряда изменчивых во времени и пространстве факторов:

P, Т, минеральная структура горных пород и содержание в них минерализованной влаги, нефти и газа.

Применительно к большинству горных пород строгая оценка  представляет собой сложную задачу, что связано с различием электрической проводимости влаги, находящейся в порах горных пород, и внешней минерализованной воды. Влажные горные породы нередко имеют значения , на несколько порядков большие, чем сухие породы.

Пространственное распределение  в земной коре и мантии изучено недостаточно. Пока что достоверно определены сопротивления осадочных толщ (1 – 100 Омм). Основная сложность заключается в учете совместного влияния высоких давлений и Т на величину , и в очень большой трудности оценки влияния небольших вариаций состава на . Относительно электрической проводимости ядра Земли имеются еще более косвенные данные. При этом предполагается, что ядро состоит из расплавленных металлов, проводимость которых меняется в относительно узких пределах. Большинство оценок  ядра получено путем простой экстраполяции значений электрической проводимости железа в область высоких температур Т и давлений Р с учетом содержания Ni(10%).