43.Силовые линии электрического поля. Напряженность поля заряженного шара.

Силовые линии электрического поля – непрерывные линии, касательные к которым в каждой точке, через которую они проходят, совпадают с векторами напряженности.

Однородное электрическое поле – это электрическое поле, напряженность которого одинакова во всех точках пространства.

Силовые линии электрического поля не замкнуты, они начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных.

Силовые линии непрерывны и не пересекаются, так как пересечение означало бы отсутствие определенного направления напряженности электрического поля в данной точке.

Они начинаются или оканчиваются на заряженных телах, а затем расходятся в разные стороны.

Поэтому густота силовых линий больше вблизи заряженных тел, где напряженность поля также больше.

Поле заряженного шара. Проводящий шар радиусом R. Заряд q равномерно распределен по поверхности шара. Силовые линии электрического поля направлены вдоль продолжений радиусов шара. (Силовые линии вне шара распределены, так же как и силовые линии точечного заряда)

Е =

Внутри проводящего шара (r<R) напряженность поля равна нулю.

44.Проводники в электростатическом поле. Электрический заряд проводников.

Если проводник поместить во внешнее электростатическое поле или зарядить его, то на заряды данного проводника будет действовать электростатическое поле, под действием которого они начнут двигаться. Движение зарядов (ток) будет длиться до тех пор, пока не установится равновесное распределение зарядов, при котором электростатическое поле внутри данного проводника обращается в нуль. Это происходит в течение очень короткого времени. Действительно, если бы поле не было равно нулю, то в проводнике появилось бы упорядоченное движение зарядов без затраты энергии от внешнего источника, что не согласуется с законом сохранения энергии. Значит, напряженность поля во всех точках внутри проводника равна нулю:

E = 0

Если внутри проводника электрического поле отсутствует, то потенциал во всех точках внутри проводника одинаков (φ = const), т. е. поверхность проводника в электростатическом поле является эквипотенциальной. Это означает, что вектор напряженности поля на внешней поверхности проводника направлен по перпендикуляру к каждой точке его поверхности. Если это было бы не так, то под действием касательной составляющей Е заряды начали бы перемещаться по поверхности проводника, что, в свою очередь, противоречило бы равновесному распределению зарядов. 

45.Диэлектрики в электростатическом поле. Два вида диэлектриков.

Внутри диэлектрика может существовать электрическое поле. При этом диэлектрик оказывает на поле определенное влияние.

У диэлектрика электрические заряды, а точнее электрически заряженные частицы – электроны и ядра в нейтральных атомах связаны друг с другом; они не могут, подобно свободным зарядам проводника перемещаться под действием электрического поля по всему объему тела.

Различие в строении проводников и диэлектриков приводит к тому, что они по-разному ведут себя в электростатическом поле.

Существующие диэлектрики можно разбить на два вида:

полярные, состоящие из таких молекул, у которых центры распределения положительных и отрицательных зарядов не совпадают;

неполярные, состоящие из атомов или молекул, у которых центры распределения положительных и отрицательных зарядов совпадают. Следовательно, молекулы у этих диэлектриков разные.

К полярным диэлектрикам относятся спирты, вода и другие вещества; к неполярным - инертные газы, кислород, водород, бензол, полиэтилен и др.