2. Что Вы понимаете под током смещения? Выведите формулу для плотности тока смещения.

Ток смещения – физическая величина, устанавливающая количественное соотношение между изменяющимся электрическим полем и вызываемым магнитным полем.

По Максвеллу, переменное электрическое поле в конденсаторе в каждый момент времени создаёт такое магнитное поле, как если бы между обкладками конденсатора существует ток проводимости, равный току проводящих проводах. ,,,,-плотность тока смещения.

Билет №17

Выведите формулу для энергии системы точечных зарядов, заряжённого проводника, конденсатора, электрического поля.

Для двух неподвижных точечных зарядов. Рассмотрим энергию каждого заряда в поле другого. ,,,,. Добавляя к системе из двух зарядов другие получим:. Имеется уединённый проводник. Дано:Q-заряд, C-ёмкость, -потенциал. Увеличим заряд наdQ. Для этого необходимо перенести его из бесконечности. Работа при этом . Энергия заряжённого проводника = той работе, кот. необходимо совершить, чтобы зарядить проводник.. Иначе поверхность проводника эквивалентная. Конденсатор тоже заряжённый проводник:, гдеQ – заряд конденсатора, С – ёмкость конденсатора. Энергия электростатического поля. Преобразуем ф-лу для энергии конденсатора. ,,.

2. Какие вещества относятся к ферромагнетикам? в чём особенность их строения? Объясните процесс намагничивания ферромагнетиков.

Ферромагнетики – сильномагнитные вещества, обладающие спонтанной намагниченностью, т.е. они намагничены даже при отсутствии внешнего магнитного поля (Fe, Co, Ni, их сливы и соединения).Ферромагнетик ниже т. Кюри разбивается на большое число областей - доменов. В отсутствии внешнего поля:

Магнитный момент хаотически и компенсирует друг друга. При внесении в магнитное поле магнитные моменты ориент-ся по полю, поэтому В, J растут уже очень быстро. Домены пов-ся по полю скачком. При ослаблении магнитного поля наблюдается остаточное намагничивание, т.к. тепловое движение не в состоянии быстро дезориентировать домены

0-1 – намагничивание ферромагнетика до насыщения. 1-2 – уменьшение I с уменьшением H. Iос – остаточная намагниченность, Некоэрцетивная сила, под её действием намагниченность образуется в 0, направлены против поля, вызывавшего намагничивание. 3-4 – перемагничивание, 4-5,6 – размагничивание. При температуре = точка Кюри ферромагнетик теряет свои свойства. При Т> точка Кюри ферромагнетик становится парамагнетиком.

Билет №18

Проводник помещён во внешнее электростатическое поле. Опишите механизм, приводящий к компенсации поля внутри проводника. Каковы условия равновесия зарядов в проводнике?

Усл-я равновесия зарядов на проводнике: 1)Напряженность поля всюду внутри проводника (φ=const).2)Напряженность поля на пов-ти проводника должна быть в каждой точке направлена по нормали к пов-ти. .

Небольшая цил. Пов-ть, одно из оснований расположено внутри, другое – вне проводника.Поток вектора D ч/з внутр. Пов-ть = 0. Ч/з внешнюю пов-ть поток смещения DdS. Внутри цилиндра содержится сторонний заряд δdS. По т.Гаусса получим D=δ => E= δ/ε₀ε. Вблизи выступов эквапотенц-ые пов-ти распол-ся гуще, значит, и напряженность поля здесь больше => плотность зарядов на выступах особенно велика. К такому же выводу м/о прийти учтя, что из-за взаимного отталкивания заряды стремятся расположиться как м/о дальше друг от друга. Вблизи углублений в проводнике эквапотенциальные пов-ти расположены реже => напряженность меньше => плотность меньше. Вывод: плотность зарядов при данном потенциале опр-ся кривизной пов-ти; растет с увеличением полож-ой кривизны и убывает с увеличением отриц. кривизны.

Если поместить проводник во внешнее эл.-ст. поле заряды проводника начнут перемещаться. Это будет продолжаться до тех пор, пока не установится равновесие распределение зарядов, при котором Eвнутр. Проводника=0. Если бы это было так, то в проводнике возникло бы упор. движение зарядов без затраты энергии от вн. источника, что противоречит закону сохранения энергии.