GHIDURI electrostatic
§ 1 distribuție de sarcină în conductorul.
Relația dintre intensitatea câmpului la suprafața conductorului și densitatea de încărcare de suprafață
- Acuzațiile libere în conductorul capabile să se deplaseze sub acțiunea unei forțe arbitrar mici. Prin urmare, pentru a echilibra taxele în conductorul trebuie să fie îndeplinite următoarele condiții:
- Intensitatea câmpului în interiorul conductorului trebuie să fie zero. deoarece și anume potențial în interiorul conductorului trebuie să fie constantă.
- Rezistența câmpului la suprafața conductorului trebuie să fie perpendiculară pe suprafața
În consecință, suprafața conductorului atunci când balanța de încărcare este echipotențiale.
Atunci când echilibrul de încărcare în orice poziție în interiorul conductorului nu poate fi taxele de exces - acestea sunt distribuite pe suprafața unui conductor cu o densitate σ.
pentru că nici o taxă în interiorul conductorului, apoi prin suprafața cilindrului fluxului în interiorul conductorului este zero. Fluxul prin partea superioară a cilindrului în afara conductorului de teorema lui Gauss este
și anume vector de deplasare electric este egală cu densitatea de suprafață a conductorului de încărcare liberă sau
2. Atunci când conductorul neîncărcat la un câmp electrostatic extern se va muta sarcini libere: - pozitive în domeniu, negativ - împotriva domeniu. Apoi, pe de o parte a conductorului va colecta pozitiv și celelalte taxe negative. Aceste taxe sunt numite induse. procesul de redistribuire încărcare va avea loc atâta timp cât tensiunea în conductorul devine zero, iar tensiunea conductorului liniei este perpendicular pe suprafața sa. apar costurile induse pe conductorul din cauza unei deplasări, adică, Acestea sunt densitatea de suprafață și taxa ca stramutate așa numitul vector de deplasare electric.
§2 conductori de capacitate electrice.
- Solitară numit la distanță conductor de celelalte taxe organisme conductoare. Potențialul unei astfel de conductor este direct proporțională cu taxa pe ea
Din experiența pe care diferiți conductori taxat egal Q1 = Q2 devine φ1¹φ2 diferite potențiale datorate conductorului (ε) formă diferită, mărimea și mediul ambiant. De aceea conductor izolat satisface formula
.
în cazul în care - capacitatea unui conductor izolat. Capacitatea conductor izolat este raportul dintre sarcină q. Mesajul care conductorul schimbă potențialul său de la 1 volt.
Capacitatea sistemului SI este măsurată în Farazi
- Capacitate conductoare izolate este foarte mică. Din motive practice, este necesar să se creeze astfel de dispozitive care să permită să se acumuleze taxe mari la dimensiuni mici și potențiale. CAPACITOR - dispozitiv pentru acumularea de încărcare și energie electrică. Condensatorul elementar este format din două conductoare între care există un decalaj de aer sau un dielectric (aer - este de asemenea un dielectric). Conductorii numite plăci condensator, și dispunerea acestora în raport unul cu celălalt este selectat astfel încât câmpul electric este concentrată în decalaj mic. Sub capacitatea condensatorului C, se înțelege o cantitate fizică egală cu raportul dintre sarcină q. acumulate pe plăci, o diferență de potențial între electrozi.
Se calculează capacitate plat suprafață placă condensator sigma densitate S. sarcină de suprafață, permitivitatea ε a dielectric între plăci, distanța dintre plăcile d. Intensitatea câmpului este
.
Utilizarea δφ relație și de a găsi E.
- condensator plat capacitate.
Pentru un condensator cilindric:
Pentru condensator sferic
pentru că pentru unele valori de cădere de tensiune apare în dielectric (descărcare electrică prin stratul dielectric), există o defalcare de tensiune pentru condensatoare. Tensiunea de defalcare depinde de forma de electrozi, proprietăți dielectrice și grosimea ei.
- Capacitatea de conectare paralel și serie de condensatoare
a) o conexiune paralelă
Conform legii de conservare a taxa
b) conexiunea serie de
Conform legii de conservare a taxa
§3 câmp energetic electrostatic
- Energia sistemului fix de sarcini punctiforme
Câmpul electrostatic este potențial. Forțele care acționează între încărcări - forțele conservatoare. sistem de puncte de taxare fixe ar trebui să aibă un potențial de energie. Noi găsim energia potențială a două puncte de staționare taxe Q1 și Q2. la o distanță r unul față de celălalt.
Energia potențială a q2 de încărcare în câmpul creat
taxa q1. este
În mod similar, energia potențială a câmpului q1 taxa generat taxa q2. este
în cazul în care φi - potențialul creat la punctul în care Qi-ul de încărcare. toate taxele, cu excepția i-lea.
- Energia unui conductor încărcat retras.
energie câmp electric încărcat un conductor izolat poate fi determinată prin luarea în considerare activitatea totală desfășurată de mișcarea de porțiuni mici de încărcare de la infinit dq conductor activ.
În cazul în care conductorul are o sarcină q. capacitatea C și potențial cp. apoi pentru a transfera taxa de la infinit la locul de muncă dq conductor trebuie să fie cheltuite
Pentru a încărca conductorul de la sol potențial la un potențial φ necesar pentru a efectua munca
Potențialul de energie egală cu lucrarea pe care trebuie să fie efectuate în scopul de a încărca conductorul
- Energia unui condensator încărcat.
Ne exprimăm energia condensatorului prin cantitățile ce caracterizează condensator
st.k. kondenvatora în câmpul este uniform, este posibil să se introducă o densitate volumetrică a energiei (densitatea de volum - energie pe unitatea de volum)