19. Уравнение адиабаты для идеального газа
Адиабатическим называется процесс, происходящий в теплоизолированной системе, когда дельта Q_внеш = 0. Для случая квазистатического процесса дифференциальное уравнение адиабаты записывается в виде
dU + PdV = 0.
В частности, для идеального газа, у которого С_V = const, имеем C_V dT + vRT/V dV = 0 => TV^(гамма - 1) = const, гамма = 1 + vR/C_V = C_P/C_V (адиабата Пуассона). Величина гамма = Ср/Сv называется показателем адиабаты. Для идеального одноатомного газа гамма = 5/3.
Уравнению адиабаты можно придать иной вид, воспользовавшись уравнением состояния идеального газа: PV^г = const, P^(1-г)T^г = const.
20.Взаимная электроемкость двух тел. Электроемкость уединенного проводника. Электроемкость плоского конденсатора.
Взаимная электроемкость(ВЭ)зависит
от формы и размеров проводников, от их
взаимного расположения и относительной
диэлектрической проницаемости среды,
заполняющей промежутки между ними.
ВЭ численно равна
заряду, который нужно перенести с одного
проводника на другой для изменения
разности потенциалов между ними на
единицу
При удалении одного из проводников
в бесконечность разность потенциалов
( pi-q 2 проводников возрастает; а их ВЭ
уменьшается, стремясь в пределе к емкости
оставшегося уединенного проводника.
Электроемкость
уединенного проводника.Электроемкость
характеризует способность проводников
или системы из нескольких проводников
накапливать электрические заряды, а
следовательно, и электроэнергию, которая
в дальнейшем может быть использована,
например, при фотосъемке (вспышка).
Различают электроемкость уединенного
проводника, системы проводников (в
частности, конденсаторов). Уединенным
называется проводник, расположенный
вдали от других заряженных и незаряженных
тел так, что они не оказывают на этот
проводник никакого влияния. Электроемкость
уединенного проводника — физическая
величина, равная отношению электрического
заряда уединенного проводника к его
потенциалу:
.
В СИ единицей электроемкости является
фарад (Ф). 1 Ф — это электроемкость такого
проводника, потенциал которого изменяется
на 1 В при сообщении ему заряда в 1 Кл.
Поскольку 1 Ф очень большая единица
емкости, применяют дольные единицы: 1
пФ (пикофарад) = 10-12 Ф, 1 нФ (нанофарад)
= 10-9 Ф, 1 мкФ (микрофарад) = 10-6
Ф и т.д. Электроемкость проводника не
зависит от рода вещества и заряда, но
зависит от его формы и размеров, а также
от наличия вблизи других проводников
или диэлектриков. Если уединенным
проводником является заряженная сфера,
то потенциал поля на ее поверхности
,
где R — радиус сферы, ε —
диэлектрическая проницаемость среды,
в которой находится проводник. Тогда
электроемкость
уединенного сферического проводника.
Электроемкость
плоского конденсатора.Напряженность
поля
между двумя пластинами плоского
конденсатора равна сумме напряженностей
полей, создаваемых каждой из пластин:
Если
на пластинах площадью S находятся
электрические заряды +q и -д, то для
модуля напряженности поля между
пластинами можем записать
Для
однородного электрического поля связь
между напряженностью Е и напряжением
U дается выражением
,
где d — в данном случае расстояние
между пластинами, U — напряжение на
конденсаторе. Получаем :
Электроемкость конденсатора прямо пропорциональна площади обкладок и обратно пропорциональна расстоянию между обкладками.
При
введении диэлектрика между обкладками
конденсатора его электроемкость
увеличивается в е раз:
3. Напряженность поля электрического дилоля.
Рассмотрим поле простейшей системы
точечных зарядов. Простейшей системой
точечных зарядов является электрический
диполь. Электрическим диполем называется
совокупность равных по величине, но
противоположных по знаку двух точечных
зарядов –q и +q, сдвинутых друг относительно
друга на некоторое расстояние. Пусть
– радиус-вектор, проведенный от
отрицательного заряда к положительному.
Вектор
называется
электрическим моментом диполя или
дипольным моментом, а вектор
– плечом диполя. Если длина
пренебрежимо мала по сравнению с
расстоянием от диполя до точки наблюдения,
то диполь называется точечным.
Вычислим электрическое поле электрического
точечного диполя. Поскольку диполь
точечный, то безразлично в пределах
точности расчета от какой точки диполя
отсчитывается расстояние r до точки
наблюдения. Пусть точка наблюдения А
лежит на продолжении оси диполя (рис).
В соответствии с принципом суперпозиции
для вектора напряженности, напряженность
электрического поля в этой точке будет
равна
