- •1.Электрическое поле. Закон сохр электр заряда. Закон Кулона.
- •2. Напряж электр поля. Принцип суперпозиции.
- •3.Работа электр сил. Теорема о циркуляции вектора напряж.
- •4.Потенциальная энергия. Потенциал электрического поля. Связь между напряженностью и потенциалом поля.
- •5.Поток вектора напряж. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме.
- •7.Применение теоремы гаусса к расчету электростатических полей(полый и сплошной цилиндр)
- •9.Диполь в электр поле. Неполярные и полярные молекулы.
- •10.Поляризация диэлектриков. Типы поляризации. Вектор поляризации.
- •11.Теорема гаусса для электростатического поля в диэлектрической среде. Вектор электр смещения.
- •12.Условия для электростатического поля на границе разделе двух изотропных диэлектрических сред
7.Применение теоремы гаусса к расчету электростатических полей(полый и сплошной цилиндр)
Поле равномерно заряженного бесконечного цилиндра (нити). Бесконечный цилиндр радиуса R (рис. 6) равномерно заряжен с линейной плотностью τ (τ = –dQ/dt заряд, который приходится на единицу длины). Из соображений симметрии мы видим, что линии напряженности будут направлены по радиусам круговых сечений цилиндра с одинаковой густотой во все стороны относительно оси цилиндра. Мысленно построим в качестве замкнутой поверхности коаксиальный цилиндр радиуса r и высотой l. Поток вектора Е сквозь торцы коаксиального цилиндра равен нулю (торцы и линии напряженности параллельны), а сквозь боковую поверхность равен 2πrlЕ. Используя теорему Гаусса, при r>R 2πrlЕ = τl/ε0, откуда (5) Если r<R, то замкнутая поверхность внутри зарядов не содержит, поэтому в этой области E=0. Значит, напряженность поля вне равномерно заряженного бесконечного цилиндра задается выражением (5), внутри же его поле равно нулю. 8. применение теоремы гаусса к расчету электростатических полей (плоскость,две плоскости)
Поле равномерно заряженной бесконечной плоскости. Бесконечная плоскость (рис. 1) заряжена с постоянной поверхностной плотностью +σ (σ = dQ/dS — заряд, который приходится на единицу поверхности). Линии напряженности перпендикулярны данной плоскости и направлены от нее в каждую из сторон. Возьмем в качестве замкнутой поверхности цилиндр, основания которого параллельны заряженной плоскости, а ось перпендикулярна ей. Так как образующие цилиндра параллельны линиям напряженности поля (соsα=0), то поток вектора напряженности сквозь боковую поверхность цилиндра равен нулю, а полный поток сквозь цилиндр равен сумме потоков сквозь его основания (площади оснований равны и для основания Еn совпадает с Е), т. е. равен 2ES. Заряд, который заключен внутри построенной цилиндрической поверхности, равен σS. Согласно теореме Гаусса, 2ES=σS/ε0, откуда (1) Из формулы (1) следует, что Е не зависит от длины цилиндра, т. е. напряженность поля на любых расстояниях равна по модулю, иными словами, поле равномерно заряженной плоскости однородно. 2. Поле двух бесконечных параллельных разноименно заряженных плоскостей (рис. 2). Пусть плоскости заряжены равномерно разными по знаку зарядами с поверхностными плотностями +σ и –σ. Поле таких плоскостей будем искать как суперпозицию полей, которые создаваются каждой из плоскостей в отдельности. На рисунке верхние стрелки соответствуют полю от положительно заряженной плоскости, нижние — от отрицательно заряженной плоскости. Слева и справа от плоскостей поля вычитаются (поскольку линии напряженности направлены навстречу друг другу), значит здесь напряженность поля E=0. В области между плоскостями E = E+ + E- (E+ и E- находятся по формуле (1)), поэтому результирующая напряженность (2) Значит, результирующая напряженность поля в области между плоскостями описывается зависимостью (2), а вне объема, который ограничен плоскостями, равна нулю.
9.Диполь в электр поле. Неполярные и полярные молекулы.
Диполь — в электродинамике: идеализированная система, служащая для приближённого описания статического поля или распространения электромагнитных волн вдали от источника (особенно - от источника с нулевым суммарно, но пространственно разделенным зарядом).
Электрический диполь - это система из двух одинаковых по модулю разноименных
точечных зарядов +q и -q, находящихся на некотором расстоянии l друг от друга. Диполь
называют точечным, если расстояние от диполя до точки наблюдения значительно больше l.
Пусть l- вектор, проведенный от отрицательного заряда к положительному. Вектор p=ql
называется электрическим моментом диполя или дипольным моментом.