 |
Билет №17 и 19.Сопротивление проводников. Закон Ома в интегральной и дифференциальной формах. Для однородного и неоднородного участка цепи.
|
|
|
|
Билет №9:Поляризованность.Напряжённость поля в диэлектрике
При помещении диэлектрика во внешнее электрическое поле он поляризуется,т.е. приобретает отличные от нуля дипольный момент
Pv =сумма Pi,где Pi – дипольный момент одной молекулы. Для количественного описания поляризации диэлектрика пользуются векторной величиной поляризованностью.
P =Pv/V
Для большого класса диэлектриков поляризованность зависит от напряжённости Е.
P=aeEoE
Ae –диэлектрическая восприимчивость вещества, характеризующая свойства диэлектрика, величина безразмерная, притом ае>0 и для большинства диэлектриков составляет несколько единиц. Для устанавления количественных закономерностей поля в диэлектрике внесём в однородное внешнее электрическое поле Ео(создаётся двумя бесконечными параллельными разноименно заряженными плоскостями) пластинку из однородного диэлектрика. Под действием поля диэлектрик поляризуется, т.е. происходит смещение зарядов: положительные смещаются по полю, отрицательные – против поля. После проведения соответствующего опыта выясняем,что поляризованность диэлектрика вызывает уменьшение в нем поля по сравнению с первоначальным внешним полем. Вне диэлектрика Е=Ео
Таким образом, появление связанных зарядов приводит к появлению дополнительного Эл.поля Е’, которое направлено против внешнего поля Ео. Результирующее поле внутри диэлектрика Е = Ео – Е’,Е=Ео-б’/е0 – поле создаваемое заряжёнными плоскостями, Pv=PV=PSd- дипольный момент пластинки диэлектрика,S- площадь грани пластинки, d – её толщина. Также Q’ =б’S- полный дипольный момент, таким образом получаем формулу напряжённости результирующего поля внутри диэлектрика Е=Ео\(1+ае)=Ео\е
|
|
|
Величина е=1+ае называется диэлектрической проницаемость среды.
Билет №10.Вектор диэлектрического смещения.Теорема Остроградского –Гаусса для электростат. Поля в диэлектрике
Напряжённость электростатического поля зависит от свойств среды: в однородной изотропно среде напряжённость поля Е обратно пропорциональна е. Вектор напряженности, переходя через границу диэлектриков, претерпевает скачкообразное изменение, создавая тем самым неудобства при расчёте электростатических полей. По этом при характеристике поле надо применять вектор электрического смещения,который для изотропной среды равен
D=еоеЕ
D = eоЕ+ Р
(Кл\м-м)
Линии вектора Е могут начинаться и заканчиваться на любых зарядах.- свободных и связанных, в то время как линии вектора D –только на свободных.
Для произвольной замкнутой поверхности S поток вектора D сквозь эту поверхность
Фd =S(s)DdS=SDndS,где Dn – проекция вектора D на нормаль n к площадке dS
Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике:
S(s)DdS = S(s)DndS
Билет №11.Условия на границе двух диэлектрических сред.Закон преломления линий напряжённгости
En1/En2 =e2/e1,где e – диэлектрическая проницаемость среды;n1,n2-номера сред, Закон справедлив при отсутствии свободных зарядов.
tgL1/tgL2 = (Et2/En2)/(Et1/En1),, где Et1,Et2 – тангенциальные составляющие напряжённости; L1,L2-углы преломления линий напряжённости
Учитывая вышенаписанные законы
TgL2/tgL1 = e2/e1- закон преломления линий напряжённости
Билет №58.Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики. Их применение
Сегнетоэлектрики - диэлектрики, обладающие в определённом интервале температур спонтанной(самопроизвольной) поляризованностью, т.е. поляризованностью в отсутствие внешнего электрического поля. К сегнетоэлектрикам относятся сегнетовая соль, а также татанат бария. При отсутствии внешнего электрического поля сегнетоэлектрик представляет собой мозайку из доменов – областей с различными направлениями поляризованности. Сегнетоэлектрические свойства зависят от температуры. Для каждого сегнетоэлектрика существует температура, выше которой его необычные свойства исчезают и он становится обычным диэлектриком.В сегнетоэлектриках наблюдается явление гистерезиса. Для уничтожения остаточной поляризованности надо приложить электрическое поле обратного напраяления (-Ес). Величина Ес называется коэрцитивной силой.
|
|
|
Билет №16.Постояннык ток. Условия появления и существования.Сила и плотность тока
Эл.ток – упорядоченное движение заряжённых частиц
Конвекционный ток –упорядоченное движение электрических зарядов осуществляется перемещением в пространстве заряжённого макроскопического тела.Для возникновения и существования Эл.тока нужно:1)наличие своб.носителей тока 2)наличие Эл. Поля.
Сила тока - скалярная величина, определяемая Эл. зарядом, проходящим через поперечное сечение проводника в единицу времени
I = dq/dt
Если сила тока и его направление не изменяются со временем, то такой ток называется постоянным
Плотность тока- определяется силой тока, проходящей через единицу поперечного сечения проводника, перпендикулярного направлению тока.
J =dI/dS
Билет №17 и 19.Сопротивление проводников. Закон Ома в интегральной и дифференциальной формах. Для однородного и неоднородного участка цепи.
I = U/R – закон Ома для участка цепи(I ~U, I ~ 1/R)
G=1/R – электрическая проводимость проводника
R= pl/S, p – удельное электрическое сопротивление(Ом м)- величина характеризующая материал проводника.
Дифференциальная форма закона Ома:
I/S = U/pl,где величина k = 1/p называется удельной электрической проводимостью(сименс на метр, см*м).Учитывая, что E = U/l и I/S =j закон можно написать в виде
J = kE= закон Ома в дифференц.форме
Неоднородный участок цепи:I = E/(R+r)
Интегральная форма закона:
Работа сил по перемещению заряда Q на участке 1-2 A12=QE12 + Q(ф1-ф2)
за время t выделяется теплота Q=I*IRt
из предыдущих формул IR =(ф1-ф2) + E12
I = (ф1-ф2 + E12)/R – интегральная форма закона
|
|
|
