Forma diferențială a legii lui Ohm.
Conductorii numit corp material, care, la intrarea în câmpul electric are loc în aceasta mișcare taxa - un curent electric. Acționează rezistența de legare a curentului care circulă prin conductorul cu o diferență de potențial (tensiune la capetele sale), a fost descoperit experimental G. Om (1787-1854) în 1827. și are forma
Să considerăm un element infinitezimal al lungimii conductoare de formă cilindrică, cu o secțiune transversală la capetele cărora se aplică o diferență de potențial.
Să - conductivitatea electrică specifică a substanței care este reciproca rezistivității. Apoi, expresia poate fi scrisă ca:
În cazul în care indicele înseamnă că componenta este luată de-a lungul elementului conductor. legea lui Ohm pentru acest element este scris după cum urmează:
.
Raportul rezultat în formă vector - este formularea diferențială a legii lui Ohm.
Clasificarea materialelor în capacitatea lor de a conduce curentul electric.
conductivitate electrică specifică depinde de proprietățile materialului. Conform valorii sale toate materialele sunt împărțite în trei clase:, semiconductori și dielectrice conductori. Deci:
A) dielectrici - substanțe cu o mică valoare de conductivitate electrică.
dielectric Ideal este caracterizată prin absența conductivității. Cu toate acestea, aceasta poate fi efectuată numai la 0 C. La altele decât K 0, toate materialele prezintă o anumită conductivitate temperaturi și este, prin urmare, nu dielectricilor ideali; numitul material dielectric, a cărui conductivitate electrică specifică <(Ом-1.м-1)
B) semiconductori <<(Ом-1.м-1)
B) fire> (ohm-1.M-1). Aceasta este, în principal metale.
Cele mai bune sunt conductorii electrici din cupru și argint, în care (ohm-1.M-1).
Absența unui câmp electric în interiorul conductorului.
În Electrostatica, cazul fix atunci când taxe. Din (8.4) rezultă că r. E. În conductorul de electrostatic câmp electric de echilibru este absent.
Absența taxelor spațiale conductor.
Din ecuația atunci când ar trebui. Acest lucru înseamnă că, în interiorul conductorului nu există taxe de spațiu. Acest lucru înseamnă că conductorii încărcați este concentrată pe celalt suprafață într-o grosime a stratului atomic. Firește, în interiorul conductorului are atât sarcini pozitive și negative. Dar ei se anulează reciproc și suprafața interioară a conductorului este neutru ca întreg.
Stabilirea neutralității este foarte rapid. Să presupunem că la momentul t = 0 avem. Apoi, folosind ecuația de continuitate (3.3) cu (8.4) obținem:
Introducem - timp pentru neutralitate. Apoi, soluția ecuației (8.5) are forma
De la (8.6) rezultă că densitatea de încărcare volumul scade exponențial. De exemplu, pentru cupru (ohm-1.M-1) Acest interval de timp de setare este extrem de mică, chiar și în procesele de scară intra. Prin urmare, în situațiile nestaționare în cazul în care schimbarea de teren cu timpul, la frecvențe nu este prea mare, cu mare precizie se poate presupune că tarifele libere conductoare distribuite pe întreaga suprafață, și nu există taxe de spațiu. Această concluzie este valabilă, de asemenea, atunci când a înregistrat conductivitate în funcție de frecvența, chiar dacă creșterea timpului de relaxare obținută prin mai multe comenzi.
În cazul în care conductorul neutru pentru a face un câmp electric extern, taxele de suprafață pe ea redistribuite, astfel încât să creeze în interiorul cutiei de conductor este complet compensat pentru câmpul extern, rezultând în puterea totală a câmpului electric în interiorul conductorului este zero.
Fenomenul de redistribuire a taxelor de suprafață pe conductorul atunci când este plasat într-un câmp electric extern se numește inducție electrică. În cazul în care conductorul este încărcat, sub influența unui câmp extern este, de asemenea, taxa de redistribuire a conductorului.
Câmp în apropiere de suprafața conductorului.
,în care - suprafața cilindrului, - volumul de încărcare în cilindru. Cu toate acestea, taxa în interiorul cilindrului este disponibil numai pe suprafața conductorului și se caracterizează prin densitatea de suprafață, adică. F .. In interiorul conductorului, și, prin urmare curgerea printr-o porțiune a suprafeței din volumul cilindrului este zero. Rămâne diferit de zero curge numai prin baza cilindrului și o suprafață laterală situată în afara conductorului. Dar, în înălțimea cilindrului poate fi luată în mod arbitrar mici (), și, prin urmare, vectorul de curgere prin va tinde la zero. Prin urmare, rămâne vectorul nenul curge numai prin baza cilindrului:
, în cazul în care - componenta normală. atunci
Să considerăm închisă suprafața intersectând buclă L. a conductorului, partea superioară, care este paralelă cu suprafața exterioară a conductorului și partea interioară - în conductorul.
Să trecem pe acest circuit o anumită taxă. Ca urmare a potențialității câmpului electric pentru deplasarea taxei pe bucla va fi egal cu 0, m. F .. Puteți comprima bucla la secțiunile 1-4 și 2-3 tind la zero, atunci, și avem, dar în interiorul conductorului de câmp nu este, deci, așa
, care creează câmpul, și toate celelalte cheltuieli conductor care creează. În interiorul conductorului câmp este zero, atunci: de unde rezultă că.
Astfel, intensitatea câmpului în apropierea suprafeței conductorului este format din două părți egale: o parte este generat de taxele de suprafață, suprafața elementului adiacent, iar celălalt - toate celelalte cheltuieli situate în afara elementului de suprafață.
Rețineți că (8.7) definește un câmp de avion încărcat.
Ecranare. Ecranul metalic.
Mecanismul de distrugere a câmpului în interiorul conductorului de distribuție a taxelor pe suprafața sa arată că porțiunea de conductor interior nu are nici un acces la ea și, prin urmare, acestea pot fi eliminate. În acest caz, vom obține un spațiu înconjurat de mantaua conductorului și câmpul electric din interiorul shell-ul este zero. Acest ecran se numește shell închis. Acesta protejează spațiul interior al câmpurilor electrice externe. Ecranul folosit pentru a proteja echipamentul tehnic de influența câmpurilor externe. În scopul economisirii materialului și de a reduce greutatea ochiurilor de plasă metalică utilizată cu celule mici. Dacă luăm o cochilie sferică și aranjate într-o sarcină pozitivă, câmpul în interiorul plicului E = 0. Dar dacă acest motiv coajă, toate taxele din partea exterioară va merge la infinit, t. E. în pământ, iar shell-ul va proteja spațiul exterior al câmpului în interiorul mantalei.
Diferența de potențial dintre două puncte. Dacă aceste puncte aparțin conductorului, atunci starea E = 0 în conductorul care urmează => u, m. . Adică potențialul în toate punctele conductorului este același, și putem vorbi despre potențialul conductorului, adică, conductorul are un corp echipotențială - .. Corpul, cu același potențial la toate punctele. Potențialul conductorului se calculează cu formula: