Электростатика. (Лекция 11) презентация

проводника.
3. Конденсаторы.
4. Энергия электрического поля:
энергия взаимодействия системы точечных зарядов;
энергия системы объемно распределенных зарядов;
энергия системы поверхностно распределенных зарядов;
энергия системы линейно распределенных зарядов;
энергия заряженного проводника.
энергия заряженного конденсатора.

ЭЛЕКТРОСТАТИКА

Под действием внешнего поля возможно неограниченное перемещение зарядов в объеме вещества.

Такие заряды называются свободными, в результате их движения возникает электрический ток

Вещества, у которых под действием электрического поля преобладающим является процесс неограниченного движения зарядов, называются проводниками.

Типичные проводники – это металлы.

ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ.

возникновения называется электростатической индукцией

ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ.

эквипотенциален

Если внутри проводника имеется полость, то поле внутри полости отсутствует. Эффект электростатической защиты.

На близком расстоянии к поверхности проводника напряженность поля выражается соотношением

ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ.

внутри проводника была равна нулю, а потенциал во всех точках проводника оставался постоянным

Если проводнику сообщить дополнительный заряд, то он распределяется по его поверхности подобно предыдущему заряду

Это справедливо, если проводник уединенным, т.е. он удален на такое расстояние от окружающих тел, что эти тела не влияют на распределение зарядов на поверхности проводника и на его поле

Потенциал уединенного проводника пропорционален заряду

Электрическая емкость уединенного проводника является мерой его способности накапливать электрический заряд.

ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ.

его потенциал на единицу

Единица электроемкости – фарад. В СИ за 1 фарад принимается емкость такого проводника, потенциал которого изменяется на 1 вольт при сообщении проводнику заряда в 1 Кулон.

Что такое электрическая емкость величиной в 1 фарад?

ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ.

тел электроемкость, называются конденсаторами.

Конденсаторы – это два проводника, расположенных близко друг к другу. Проводники называют обкладками и располагают так, чтобы их поле было сосредоточено внутри конденсатора

Например, две пластинки, два коаксиальных цилиндра или две концентрические сферы, расположенные близко друг к другу.

Электроемкость конденсатора определяется соотношением:

Пример - две заряженные пластины. Разность потенциалов определяется соотношением:

Емкость такого конденсатора равна:

зарядов, заряженных проводников.

Энергией взаимодействия электрических зарядов называется такая энергия, за счет которой совершается работа при взаимных перемещениях заряженных частиц.

Эта энергия количественно равна работе, которую совершают силы взаимодействия при разнесении всех частиц системы на бесконечные расстояния друг от друга.

Выражение для энергии взаимодействия многих частиц:

Энергия взаимодействия системы зарядов называется электрической энергией этой системы.

- это отношение потенциальной энергии заряда в электрическом поле, к величине самого заряда:

поверхностно распределенных зарядов может быть записана в виде формулы, похожей на предыдущую:

Энергия системы линейно распределенных зарядов

распределяется по поверхности. Тогда энергия проводника выражается соотношением

конденсатора, найдем силу, с которой обкладки плоского конденсатора притягивают друг друга.

x

x

d

Будем считать заряд на обкладках постоянным.

Модуль этого выражения и есть сила притяжения обкладок плоского конденсатора.