- •Электризация тел
- •Закон сохранения заряда.
- •Проводники и диэлектрики
- •Закон Кулона.
- •Электрическое поле
- •Напряжённость электрического поля
- •Принцип суперпозиции (наложения, сложения) полей
- •Графическое изображение полей
- •Направление линий напряжённости совпадает с направлением вектора напряжённости в данной точке;
- •Линии напряжённости начинаются на положительных зарядах (или в бесконечности), и оканчиваются на отрицательных зарядах (или в бесконечности), то есть они не являются замкнутыми;
- •Линии напряжённости непрерывны и нигде не пересекаются друг с другом, поскольку в каждой точке вектор напряжённости имеет однозначное направление;
- •Поток вектора напряжённости электрического поля
- •Поток вектора напряжённости через замкнутую поверхность
- •Теорема Остроградского ─ Гаусса
- •Модуль вектора напряжённости поля равномерно заряженной сферы (проводящего шара)
- •Модуль напряжённости поля равномерно заряженной бесконечной плоскости
- •Примеры решения задач Мякишев. Электродинамика. Упражнение1 (стр38,39)
- •Работа сил электростатического поля. Потенциал.
- •I.Знак работы силы электростатического поля.
- •II. Величина работы силы электростатического поля по перемещению заряда поперек линий вектора напряженности.
- •III. Зависимость величины работы силы электростатического поля от траектории, по которой перемещается заряд из одной точки электростатического поля в другую.
- •IV. Работа силы электростатического поля при перемещении заряженной частицы по замкнутой траектории.
- •Связь между напряженностью однородного электростатического поля и разностью потенциалов.
- •Электростатическая индукция.
- •Электростатическая защита
- •Направление силовых линий электростатического поля с находящимся в нем проводником.
Связь между напряженностью однородного электростатического поля и разностью потенциалов.
|
Работа сил однородного электростатического поля может быть вычислена как по формуле:
так и по формуле:
|
Приравнивая правые части этих равенств, получим связь между напряженностью однородного электростатического поля и разностью потенциалов. |
|
|
|
|
|
|
|
Единицы напряженности электростатического поля.
Используя формулу , определим единицу напряженности электрического поля в СИ.
.
Проводник – это вещество, в котором может происходить упорядоченное перемещение электрических зарядов. К проводникам относятся металлы, водные растворы солей, водные растворы кислот, водные растворы щелочей и ионизованные газы.
Свободные электроны металлического проводника (электроны проводимости).
Валентные электроны взаимодействующих друг с другом атомов металлов, участвующие в тепловом движении и способные перемещаться по всему объему металлического проводника.
Металлический проводник в
электростатическом поле.
В металлическом
проводнике, внесенном в электрическое
поле, происходит перераспределение
свободных зарядов, в результате чего
на поверхности проводника возникают
нескомпенсированные положительные и
отрицательные индукционные заряды.
Индукционные заряды создают свое
собственное поле
,
которое компенсирует внешнее поле
во всем объеме проводника:
(внутри проводника),
|
|
|
|
Полное электростатическое поле внутри проводника равно нулю, а потенциалы во всех точках одинаковы и равны потенциалу на поверхности проводника. Поверхность проводника является эквипотенциальной поверхностью.
|
Электростатическая индукция.
|
Явление перераспределения свободных зарядов в проводнике, находящемся во внешнем электростатическом поле, в результате чего на поверхности проводника возникают нескомпенсированные положительные и отрицательные заряды. |
Электростатическая защита
Если удалить некоторый объем вещества внутри проводника и образовать пустую полость, то электрическое поле внутри полости будет равно нулю.
Направление силовых линий электростатического поля с находящимся в нем проводником.
Так как поверхность проводника является эквипотенциальной, силовые линии у поверхности должны быть перпендикулярны к ней.
|
Проводник, внесенный в электростатическое поле, в результате явления электростатической индукции приобретает на своей поверхности заряд, который |
искажает внешнее электростатическое поле таким образом, что линии напряженности оказываются перпендикулярны поверхности заряда. |
|
Диэлектрик (изолятор) – это вещество, состоящее из нейтральных атомов или молекул, в котором практически нет свободных электрических зарядов. Заряженные частицы в нейтральном атоме связаны друг с другом и не могут перемещаться под действием электрического поля по всему объему диэлектрика.
Электрический пробой.
Явление, при котором диэлектрик становится проводящим. Это происходит только в тех случаях, когда он помещается в очень сильное электрическое поле, энергии которого достаточно для вырывания электронов из отдельных молекул, и разделения молекул на части.
Электрический диполь.
Совокупность
двух равных по величине и противоположных
по знаку точечных зарядов +q
и –q,
расположенных на некотором расстоянии
|
|
Полярная молекула.
Молекула, в которой центры связанных зарядов (положительного и отрицательного) находятся на некотором расстоянии друг от друга.
Полярный диэлектрик.
Диэлектрик, состоящий из полярных молекул.
Неполярная молекула.
Молекула, имеющая симметричное строение, в которой центры связанных зарядов (положительного и отрицательного) совпадают.
Неполярный диэлектрик.
Диэлектрик, состоящий из неполярных молекул.
Полярный диэлектрик в электростатическом поле.
Внутри полярного диэлектрика, помещенного в электростатическое поле, происходит ориентация хаотически расположенных полярных молекул вдоль линий внешнего электростатического поля.
|
|
|
|
Неполярный диэлектрик в электростатическом поле.
Внутри неполярного диэлектрика, помещенного в электростатическое поле, происходит поляризация молекул вдоль линий внешнего электростатического поля.
|
|
|
; |
Поляризация диэлектрика.
Процесс ориентации полярных молекул или их появление под действием внешнего электростатического поля, ориентированных вдоль линий напряженности электростатического поля.
|
|
Относительная диэлектрическая проницаемость.
Относительная диэлектрическая проницаемость среды – это число, показывающее, во сколько раз напряженность электростатического поля в однородном диэлектрике меньше, чем напряженность в вакууме. |
|
Напряженность поля в диэлектрике, находящемся во внешнем поле в вакууме.
Если поместить диэлектрик в электростатическое поле, находящееся в вакууме, то напряженность электростатического поля в диэлектрике будет в раз меньше, чем в вакууме ( ). Исходя из определения диэлектрической проницаемости, напряженность поля в диэлектрике, находящегося во внешнем поле в вакууме, можно вычислить по формуле: |
|
Напряженность поля точечного заряда, помещенного в диэлектрическую среду.
|
|
Закон Кулона для двух точечных зарядов, находящихся в диэлектрической среде.
Так как
,
то
