 |
Работа Сил поля при перемещении заряда. Потенциал
|
|
|
|
Взаимодействие зарядов. Закон Кулона. Диэлектрич. проницаемость.
Закон Кулона: в конце 18 в. эксперимент. исследовав взаимодействие между зарядами на крутильных весах определилась сила взаимодействия между зарядами.
Закон Кулона справедлив для не подвижных точечных зарядов. Точечный заряд – заряд малых размеров элементарн. (подобный материал. точке в механике).
=8,85* 
Ф/м – электрическая постоянная
=Ԑ - диэлектрическая проницаемость вещества
– Закон Кулона в векторном виде
Электр. поле и его хар-ки. Напряженность. Линии напряженности.
Электрическое поле создаётся вокруг неподвижных электрических зарядов или заряженых тел. Электр. поле – материальная субстанция, имеющая свои физические характеристики, которые наз-ся напряжённость и потенциал.
=E – напряжённость – силовая векторная хар-ка электрич. Поля
Напряжённость точечного заряда
Е= 
Электрическое поле можно описать с помощью электрич. Силовых линий, которые проводят таким образом, чтобы касательная к ним в каждой точке совпадала с вектором E.
 | |||
 |
Силовые линии точечных зарядов
E
E E
Силовая линия напряжен. (вектор напряж.) всегда совпадает с силой. Густота силовых линий (число линий, пронизывающих единичную площадку перпенд. установ. к ним) численно равна напряжённости электрического поля.
Суперпозиция электр. полей
Принцип суперпозиции – электрическое поле, созданное несколькими зарядами вычисляется как геометрическая сумма полей каждого из зарядов в отдельности. Электрическим диполем называется система, состоящая из 2-ух зарядов, равных по величине и противополож. по знаку находящегося на некотором расстоянии друг от друга. Расстояние между зарядами называется осью диполя.
|
|
|
ЛИНИЯ НАПРЯЖЁННОСТИ СОВПАДПАЕТ С ЛИНИЕЙ ДЕЙСТВИЯ СИЛ!!! P=ql – дипольный момент
Теорема Остроградского – Гаусса и её применение для расчётов электр. полей
Линии напряж. нигде, кроме заряда ни не начинаются и не заканчиваются, они начинаются с заряда и заканчиваются на зарядах. Или для единичных зарядов уходят в бесконечность – общее св-во электростатич. полей.
Рассмотрим некоторы й поток F, который прониз. поверх. произвол. формы (замкнутой). Рассмотрим случай, когда поверх. внутри находится несколько зарядов 
, 
. Тогда согласно принципу суперпозиции эти заряды будкт 
, 
… 
.
Ф= 
= 
dS= 
dS
Тогда вектор напряж. dS
Подставим общее св-во электростатич. полей: 
= dS
– Теорема Остроградского-Гаусса
Поток вектора напряж. равен алгебраической сумме зарядов, находящ. внутри площади 
Поле конденсатора, равномерно заряженной сферической поверхности.
 |
Конденсатор представляет собой две пластины, на которые наносится равный по величине и противоположный по знаку заряд, внутри конденсатора находится диэлектрик.
Для того, чтобы найти поле конденсатора используем принцип суперпозиции. Найдём поле вне конденсатора.
= 
- 
= 
- 
= 0 – напряж. электр. поля вне конденсатора равна нулю
Рассмотрим точку внутри конденсатора:
= + = + = 
– поле, образованное конденсатором находится только внутри конденсатора, оно является однородным, т.е. линии напряж. всегда параллельны друг другу, и густота силовых линий в любой точке будет одинакова.
Работа Сил поля при перемещении заряда. Потенциал
1 2
q’
r
q
Рассмотрим некоторую произвольную поверхность 1-2. Пусть заряд неподвижный точечный возбуждает вокруг себя в пространстве электр. поле. Найдём работу сил электр. поля при перемещении заряда q’ вдоль 1-2 в поле заряда q.
|
|
|
dA= 
= 
= 
dr = (
- 
) – работа сил электрич. поля при перемещении заряда q’ в поле заряда q
Из зависимости видно, что РАБОТА НЕ ЗАВИСИТ ОТ РАССТОЯНИЯ, А ЗАВИСИТ ЛИШЬ ОТ НАЧАЛЬНОГО И КОНЕЧНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ЗАРЯДА.
|
|
|
