13. Поле равномерно заряженной сферы

Сферическая поверхность радиуса R с общим зарядом Q заряжена равномерно с поверхностной плотностью +0. Благодаря равномерному распределению заряда по поверхности поле, создаваемое им, обладает сферической симметрией. Поэтому линии напряженности направлены радиально. Построим мысленно сферу радиуса r, имеющую общий центр с заряженной сферой. Если r > R, то внутрь поверхности попадает весь заряд Q, создающий рассматриваемое поле, и, по теореме Гаусса, , откуда:

При r > R поле убывает с расстоянием r по такому же закону, как у точечного заряда. График зависимости E от r приведен на рис. 129. Если r' < R, то замкнутая поверхность не содержит внутри зарядов, поэтому внутри равномерно заряженной сферической поверхности электростатическое поле отсутствует (E = 0).

14. Вектор поляризации

Вектор поляризации — векторная физическая величина, равная дипольному моменту единицы объёма вещества, возникающему при его поляризации, количественная характеристика диэлектрической поляризации.

Обозначается буквой P, в Международной системе единиц (СИ) измеряется в Кл/м².

15. Относительная диэлектрическая проницаемость и ее связь с диэлектрической восприимчивостью

Диэлектрическая проницаемость среды ε показывает, во сколько раз сила взаимодействия двух электрических зарядов в среде меньше, чем в вакууме. Относительная диэлектрическая проницаемость воздуха и большинства других газов в нормальных условиях близка к единице (в силу их низкой плотности).

Относительная диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектриков составляет десятки и сотни тысяч.

Диэлектрическая восприимчивость ( поляризуемость ) вещества — физическая величина, мера способности вещества поляризоваться под действием электрического поля. Диэлектрическая восприимчивость — коэффициент линейной связи между поляризацией диэлектрика P и внешним электрическим полем E в достаточно малых полях:

где — электрическая постоянная; произведениеназывается абсолютной диэлектрической восприимчивостью. В случае вакуума

У диэлектриков, как правило, она положительна. Диэлектрическая восприимчивость измеряется в ничём (безразмерная величина).

Поляризуемость связана с диэлектрической проницаемостью ε соотношением: , или

16. Вектор электрического смещения

Электрическое смещение — векторная величина, равная сумме вектора напряжённости электрического поля и вектора поляризации.

В СИ: D=E+4πP

17. Теорема Гаусса для диэлектриков

18. Петля гистерезиса для сегнетоэлектриков

ГИСТЕРЕЗИС СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ - неоднозначная петлеобразная зависимость поляризации сегнетоэлектриков от внеш. электрич. поля E при его циклич. изменении. Для совершенных монокристаллов петля Г. с. имеет форму, близкую к прямоугольной, иблизко к. В реальных кристаллах и сегнетоэлектрич. керамике петля имеет иную форму,сильно отличается от, процесс переполяризации затягивается на большой интервал значений E.

19. Электроёмкость шара

20. Электроёмкость конденсатора

21. Электроёмкость батареи параллельно соединенных конденсаторов

22. Электроёмкость батареи последовательно соединенных конденсаторов

23. Энергия электростатического поля, объемная плотность энергии

24. Сила тока

Сила тока (I) — скалярная величина, равная отношению заряда (q), прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени (t), в течение которого шёл ток.

I=q/t, где I— сила тока, q — заряд, t — время.

Единица измерения силы тока в системе СИ: [I]=1A (ампер)

25. Плотность тока

26. ЭДС

ЭДС — энергетическая характеристика источника. Это физическая величина, равная отношению работы, совершенной сторонни­ми силами при перемещении электрического заряда по замкнутой цепи, к этому заряду:

Измеряется в вольтах (В).

27. Закон Ома в дифференциальной форме

запись закона Ома в дифференциальной форме, где - удельная электропроводность [Ом^-1м^-1]

28. Обобщенный закон Ома

Закон Ома: Сила тока в цепи постоянного тока прямо пропорциональна ЭДС источника тока и обратно пропорциональна полному сопротивлению электрической цепи.

29. Работа электростатического поля по перемещению заряда

30. Закон Био-Савара-Лапласа

Формулировка закона Био Савара Лапласа имеет вид: При прохождении постоянного тока по замкнутому контуру, находящемуся в вакууме, для точки, отстоящей на расстоянии r₀, от контура магнитная индукция будет иметь вид.

В случае если поступательное движение винта направлено в сторону движения тока, то направление вращения головки винта указывает направление dB.

31. Индукция магнитного поля прямого провода с током

32. Сила Ампера На проводник с током, находящийся в магнитном поле, действует сила, равная F = I·L·B·sina, где I - сила тока в проводнике; B - модуль вектора индукции магнитного поля; L - длина проводника, находящегося в магнитном поле; a - угол между вектором магнитного поля инаправлением тока в проводнике. Силу, действующую на проводник с током в магнитном поле, называют силой Ампера. Максимальная сила Ампера равна: F = I·L·B; Ей соответствует a = 90ᵒ

Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки: если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная составляющая вектора магнитной индукции входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление силы, действующей на отрезок проводника с током, то есть силы Ампера.