1 билет

1. Полярные и неполярные диэлектрики. Поляризация диэлектриков. Вектор поляризованности.

Диэлектрики – вещ-ва не проводящие ток. Полярные – являются диполями. Диполь – система двух одинаковых по модулю и противоположных по знаку зарядов, находящихся на некотором расстоянии друг от друга. При отсутствии внешнего электрического поля диполи полярного диэл., совершая хаотическое тепловое движение ориентированы в самых разных направлениях. Эл поля этих диполей полностью компенсируют друг друга, и результирующее поле = нулю во всех областях диэлектрика. Но если поместить такой диэл. во внешнее поле, то оно развернет диполи так, что они окажутся ориентированными вдоль линии напряженности («-» повернутся к тем «+» которые создают внешнее поле). Диэлектрик является неполярным если его молекулы имеют симметрическое распределение положительных и отрицательных зарядов и поэтому не ведут себя как диполи. Но при наложении внешнего поля симметрическая орбита деформируется, и электрон смещается в сторону положительных зарядов, создающих электрическое поле. При внесении диэлектрика во внешнее электрическое поле происходит поляризация диэлектрика состоящая в том, что в любом элементарном объеме возникает суммарный дипольный момент, отличенный от нуля. Диэлектрик, который находится в таком состоянии, называется поляризованным. Сущ. 3 типа поляризации: ориентационная, электронная, ионная. Количественной мерой поляризации диэлектрика является вектор поляризованности. Вектором поляризованности называется отношение электрического дипольного момента малого объема диэлектрика к величине этого объема

Р_j-эл. дипольный момент, V-объем. Этот объем должен быть настолько малым, чтобы внутри него эл поле можно было считать однородным.

2. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле прямого провода.

М агнитное поле любого тока может быть вычислено как векторная форма полей, создаваемая отдельными участками токов.

Для магнитного поля, как и для электрического, справедлив принцип суперпозиции: магнитная индукция результирующего поля, создаваемого несколькими токами или движущимися зарядами, равна векторной сумме магнитных индукций складываемых полей, создаваемых каждым током или движущимся зарядом в отдельности: . Магнитное поле прямого провода - создается током, текущим по тонкому прямому бесконечному проводу . — магнитная индукция, dl - вектор, по модулю равный длине dl элемента проводника и совпадающий по направлению с током, -Магнитная постоянная, - Относительная магнитная проницаемость (среды), R- Расстояние от провода до точки, где мы вычисляем магнитную индукцию.

3. Закон электромагнитной индукции. Самоиндукция. Токи при размыкании цепи.

Индукционный ток возникает в проводящем контуре при всяком изменении магнитного потока, пронизывающего поверхность, охваченную этим контуром. где -электродвижущая сила, действующая вдоль произвольно выбранного контура, — магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур. Самоиндукция-явление возникновения ЭДС индукции в электрической цепи в результате изменения силы тока. Возникающая при этом ЭДС называется ЭДС самоиндукции. Токи при размыкании цепи. По правилу Ленца дополнительные токи, возникающие в проводнике вследствие самоиндукции, всегда направлены так, чтобы воспрепятствовать изменениям тока, текущего в цепи. Это приводит к тому, что установление тока при замыкании цепи и убывание тока при размыкании цепи происходит не мгновенно, а постепенно.. После отключения источника ЭДС сила тока в цепи не обращается мгновенно в ноль, а убывает со скоростью (индукция не сопротивление) которую называют постоянной времени цепи. Чем больше индуктивность цепи и меньше ее сопротивление, тем больше t и, следовательно, тем медленнее уменьшается ток в цепи при ее размыкании.