33. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея, правило Ленца.

Во всяком замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции через поверхность, огранич этим контуром, возникает эл ток. – явление электромагнитной индукции. Возникающий ток называется индукционным.

З Фарадея – в замкнутом проводящем контуре возникает эл ток при изменении магнитного потока, пересекающего его. При изменениях магнитного потока в контуре возникает э.д.с. индукции. Формула Максвелла на з Фарадея

Правило Ленца – индукционный ток всегда направлен так, что его собственное магнитное поле препятствует изменению магнитного поля, порождающего этот ток.

33. Явление самоиндукции. Индуктивность длинного соленоида.

Возникновение индукционного тока в контуре при изменении собственного тока называется явлением самоиндукции. . L – коэффициент самоиндукции (зависит от геометрических параметров контура и среды, в которой он находится).

; ; - индуктивность.

Для длинного соленоида: , Поток через каждый виток Ф=ВS; ;

33. Взаимная индукция. Коэффициент взаимной индукции.

Явление возникновения э.д.с. в одном контуре при изменениях силы тока в другом называется взаимной индукцией. На этом явлении основано действие трансформаторов. Коэффициенты пропорциональности L₁₂ и L₂₁ коэффициенты взаимной индукции. Они всегда равны друг другу. Коэффициенты зависят от формы, размеров, взаимного расположения контуров, а также от магнитной проницаемости среды.

33. Магнитная энергия тока. Плотность магнитной энергии.

Если замкнуть соленоид с эдс в нем установится ток I, который обусловит магнитное поле. Отключим соленоид и подключим сопротивление. Работа совершаемая текущим некоторое время током за время равна . Проинтегрируем и получим. A=LI²/2. Работа идет на приращение внутренней энергии проводников, т.е. на их нагревание.

Проводник с индуктивностью L, по которому течет ток I, обладает энергией . Так как и H=nI, то . Плотность магнитной энергии .

33. Плоский конденсатор с диэлектриком. Поляризация диэлектрика. Поляризационные заряды.

Диэлектрики – вещества, у которых нет свободных зарядов, но существуют связанные эл заряды. Д-ки, у которых центры отрицательных и положительных зарядов образуют диполь называются полярными.

Если диэл. вносится в плос. конд. подкл. к ист. напряжения, напр-ть остается = Е₀. Вектор поляризации в конденсаторе

При внесении диэлектрика во внешнее электрическое поле происходит поляризация диэлектрика, состоящая в том, что в любом малом его объеме ∆V возникает отличный от нуля суммарный дипольный электрический момент молекул. P=ql.

В результате поляризации диэлектрика в тонких слоях у ограничивающих его поверхностей S1 и S2 воз­никают некомпенсированные связанные заряды, называемые поверхностными поляризационными зарядами. У поверхности S1, в которую входят силовые линии поля, возникает избыток отрицательных зарядов молекул — диполей, а у противоположной поверхности S2 — избыток положительных зарядов.

33. Электрическое смещение. Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике.

Электрическим смещением называется векторная величина D (Кл/м²), характерезующая электрическое поле и равная D=ε₀ E + P; D= ε₀ εE, где . D-вектор электрического смещения. Поток вектора эл смещения через замкнутую поверхность численно равен сумме свободных эл. зарядов, охватывающих эту поверхность.

Теорема Гаусса.

; Для диэлектрика: ; ; ; ; ; ; ; ; ;

33. Граничные условия на границе раздела «диэлектрик-диэлектрик».

; ; Если на границе раздела двух однородных изотропных диэлектриков сторонних зарядов нет, то при переходе этой границы составляющие изменяются непрерывно, без скачка. Составляющие же претерпевают скачок.

33. Плотность энергии электростатического поля в диэлектрике.

. В более общем виде

33. Пьзоэлектрики.

П – такие диэ-ки, кристаллы которых, не имеющие центра симметрии при деформации поляризуются.

Явление возникновения поляризации диэлектрика в результате его деформации называется прямым пьезоэлектрическим эффектом.

Явление возникновения деформации кристаллов под действием эл поля называется обратным пьезоэлектрическим эффектом.

33. Сегнетоэлектрики.

Вещества, которые могут обладать спонтанной (самопроизвольной) поляризацией. Сегнетоэлектриками могут быть только кристаллические вещества, у которых нет центра симметрии. Взаимодействие частиц в кристалле приводит к тому, что их дипольные моменты спонтанно устанавливаются параллельно друг другу.

Для каждого сегнетоэлектрика существует предельная температура (точка Кюри), выше которой он теряет необычное свойство и становится обычным диэлектриком.