Вопрос 1. Электрический заряд. Закон Кулона. Напряженность электрического поля

Электри́ческий заря́д – 1)свойство объектов взаимодействовать по средствам электромагнитных сил. 2)объект, обладающий свойством взаимодействовать по средствам эл.м. сил

Закон Кулона:

Напряжённость электрического поля, векторная физическая величина (Е), являющаяся основной количественной характеристикой электрического поля; определяется отношением силы, действующей со стороны поля на электрический заряд, к величине заряда Е=

Вопрос 2. Напряженность электрического поля. Напряженность электростатического поля точечного заряда, бесконечно однородно заряженной плоскости.

Из закона Кулона следует что напряженность поля, создаваемого точечным зарядом Е=

Для плоскости: , где

Вопрос 3. Напряженность электрического поля. Напряженность электростатического поля бесконечной однородно заряженной нити, однородно заряженной сферы.

Для нити:

Для сферы:

Вопрос 4. Теорема Гаусса для напряженности электрического поля.

Ф=

Поток вектора через замкнутую поверхность.

n E

dS

S

Вопрос 5. Потенциальная энергия взаимодействия двух точечных зарядов. Потенциал. Потенциальное поле точечного заряда.

W_п=q , где r – расстояние между зарядами.

Потенциал поля точечного заряда q в однородной изотропной среде с диэлектрической проницаемостью :

Потенциал - физическая величина, определяемая работой по перемещению единичного положительного заряда при удалении его из данной точки поля в бесконечность.

Вопрос 6. Интегральная и дифференциальная связи разности потенциалов и напряженности электростатического поля.

E=

Вопрос 7. Разность потенциалов в однородном электростатическом поле. Энергия диполя в электростатическом поле.

2 - =

1 d

+ -

Д иполь:

W_п=- =pEcosa

Вопрос 8. Сформулируйте теорему о циркуляции вектора напряженности электростатического поля. Поясните ее физический смысл.

Ф_Е= – циркуляция вектора напряженности электростатического поля вдоль любого замкнутого контура равна 0.

Вопрос 9. Электрический момент диполя. Момент сил, действующий на диполь в электрическом поле.

+ -

Д иполь: - эл. момент диполя.

Момент сил M= =pEsina, который стремится повернуть его так, чтобы дипольный момент развернулся вдоль направления поля.

Вопрос 10. Сторонние и связанные заряды. Пояснить, как происходит поляризация диэлектрика, состоящего из полярных молекул, неполярных молекул.

Неполярные молекулы имеют симметричное строение, т.е. дипольный момент молекулы равен 0

Полярные молекулы имеют ассиметричное строение => дипольный момент молекулы отличен от 0.

Электронная поляризация диэлектрика с неполярными молекулами, заключающаяся в возникновении у атомов дипольного момента за счет деформации электронных орбит.

Ориентированная поляризации диэлектрика с полярными молекулами, заключающаяся в ориентации имеющихся дипольных моментов молекул по полю.

Под действием поля диэлектрик поляризуется, т.е. происходит смещение зарядов, эти нескомпенсированные заряды называются связанными.

Для количественного описания поляризации диэлектрика используется векторная величина – поляризованность, определяемая как дипольный момент единица объема диэлектрика =

= , где - диэлектрическая восприимчивость вещества, безразмерная и >0

-относительная диэлектрическая проницаемость.

Вопрос 11. Поляризованность. Зависимость поляризованности от напряженности электрического поля в случае диэлектрика, состоящего из полярных молекул, неполярных молекул, в случае сегнетоэлектриков.

Для количественного описания поляризации диэлектрика используется векторная величина – поляризованность, определяемая как дипольный момент единица объема диэлектрика =

= , где - диэлектрическая восприимчивость вещества, безразмерная и >0

-относительная диэлектрическая проницаемость.

Вопрос 12. Прямой и обратный пьезоэлектрические эффекты.

Пьезоэлектри́ческий эффе́кт — эффект возникновения поляризации диэлектрика под действием механических напряжений (прямой пьезоэлектрический эффект). Существует и обратный пьезоэлектрический эффект — возникновение механических деформаций под действием электрического поля.

Прямой и обратный пьезоэлектрический эффекты наблюдаются в одних и тех же кристаллах — пьезоэлектриках.

Вопрос 13. Поляризованность. Связь поляризованности с поверхностной полотностью связанных зарядов.

Для количественного описания поляризации диэлектрика используется векторная величина – поляризованность, определяемая как дипольный момент единица объема диэлектрика =

= – n-внешняя нормаль границы диэлектрика

Вопрос 14. Связь напряженности электрического поля внутри однородной диэлектрической пластины с напряженностью внешнего электрического поля (нормальных составляющих, тангенциальных составляющих).

Вопрос 16. Дайте определение электрического смещения. Сформулируйте теорему Гаусса для электрического смещения.

Вектор электрического смещения

Теорема Гаусса: Ф_D = – поток вектора смещения электростатического поля в диэлектрике сквозь произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключенных внутри этой поверхности свободных электрических зарядов.

Вопрос 17. Дайте определение диэлектрической восприимчивости и относительной диэлектрической проницаемости вещества. Типы молекул диэлектрика.

Диэлектри́ческая восприи́мчивость (или поляризу́емость) вещества — физическая величина, мера способности вещества поляризоваться под действием электрического поля

Относи́тельная диэлектри́ческая проница́емость среды ε — безразмерная физическая величина, характеризующая свойства изолирующей (диэлектрической) среды. Связана с эффектом поляризации диэлектриков под действием электрического поля (и с характеризующей этот эффект величиной диэлектрической восприимчивости среды). Величина ε показывает, во сколько раз сила взаимодействия двух электрических зарядов в среде меньше, чем в вакууме