Электростатическая индукция.(э/с индукция)

Рассм.границу 2х однородных и однородно поля­ризов-х диэл. / и 2 (рис. 55). В кажд. из диэл. вблизи поверх-ти раздела появятся поляризац-е зд-ы с плотностями σ₁′ и σ₂′ кот-е б/т иметь противопол-е знаки.

Обозначим напряж-ть полного поля в кажд. из диэл. ч/з Е₁ и Е₂ и разложим каждю из этих полей на 2 составляющие: касательную к границе раздела (Е_t1 и E_t2) и нормальную к границе (E_n1 и E_n2) Нормаль б/м считать направл-й от диэл. 1к диэл. 2. Так как э/поле з-дов поверх-ти раздела перпендик-но к этой поверх-ти, то касат-е составляющие поля не изм-ся и их знач-е в обоих диэл. б/т одинаково E_t1=E_t2 (41/1).

Нормальные сосавляющие поля б/т различны:E_n2-E_n1=(σ₁′-σ₂′)/ε=(P_n1-P_n2)/ε_0,

где P_n1 и P_nz — нормальные составляющие поляризов-и в кажд.диэл. Но, норм. составл-я напряжен-ти поля есть поток линий напряж-сти ч/ез единицу пов-сти. П/э число линий напряж-ти, проходящих ч/з единицу пов-ти раздела, в диэл./ и 2 не равно друг другу, а зн/т часть линий пре рывается на границе раздела

Е/и на пов-сти раздела кроме поляризац-х з-дов им-ся з-д с поверхностной плотностью σ,то вместо предыдущего соотношения имеем

E_n2-E_n1=(P_n1-P_n2)/ε₀+σ/ε₀

Теорема О—Г.Поток эл/смещения ч/з замкнутую пов-сть равен алгебраич-ой сумме всех з-дов.располож-х внутри повер-ти.Из формул D=εε₀E и

E(r)=q/4πε0r2=E₀(r)/ε следует, что электрическое смещение, создаваемое точечным зарядом в диэлектрике, есть

Оно такое же, как и в отсутствие диэл.

Электроемкость.Рассм.2 прв-ка,м/у еот-ми сущ-ет электр-е направл-е.и все линии смещения,исходящие из данного пров-ка,закаляются на др.-это прост.конден-р.Оба пров-ка наз-ся обкладками конд-ра.Напряж-ть поля в любой тчк м/у обкладками конд-ра всегда пропорц-на з-ду обкладок,п/э q=cu,где с-электроемкость конд-ра.

1Ф=1Кл/1В=1Кл/В

Емкость зав-т от размеров конд-ра,формы,от мв-в среды,наход-ся м/у обкладками.Пусть с₀-емкость люб.конд-ра,к/а его обкладки нах-ся в вакууме,с-емкость того же конд-ра,е/и все пр-во м/у его обкладками заполнено каким-л.др.однород-м диэл.Отнош-е с/с₀=ε наз-т относит.диэл.проницаемостью.

Плоский конд-р:U=σd/ε_0,d-расст-е м/упластинами,s-площадь пластины,q=σs

C=q/U=ε₀s/d.

Шаровой конд-р.U=q/4πε₀(1/а-1/b),где а,b-радиусы внутр.и внеш.обкладок

С=q/U=4πε₀/(1/a-1/b),е/и b>>a,то С=4πε₀a

Цилиндр.конд-р.U=q₁/2σε₀ln(b/a),q₁-з-д на ед-цу длины цилиндров

C₁=q₁/U=2πε₀/ln(b/a)

Энергия э/с поля.δA=udq δA=Cudu A=W=C=1/2CU² W=1/2εε₀sU²/d=1/2εε₀(U/d)²sd u/d=E,sd-объем занимаемый полем, U=1/2εε₀E²-энергия кажд.ед-цы объема.

δA=usdD_n-приращение внеш.р-ты при зарядке конд-ра.

u=Ed sd=τ δA= EdsdD_n=τ(EdD)

A=-полн.р-та при созд-ии э/поля в диэл.

u= -объемная плот-ть энергии э/поля

W=udτ-полная энергия э/поля

3 З-н Ома

Е/и в пров-ке имеется ток, го потенциал в различных его точках уже не одинаков. Присоединив корпус электрометра к одному из концов а проволоки аб с током, а стрелку – к к-л другой точке b (рис. 81), мы обнаружим, что м/у этими точками имеется напряжение, к-рое тем больше, чем ближе точка b ко второму концу проволоки. При наличии тока существует падение напряжения вдоль пров-ка.

Падение напряжения, согласно § 19, означает, что существует составляющая напр-ости поля E_t, направленная вдоль пров-ка (рис. 82). Это значит, что напр-ость поля у поверх-ти пров-ка с током, а сл-но, и линии напр-ости уже не перпендикулярны к поверх-ти пров-ка. Они наклонены в направлении тока на нек-рый угол а, причем tg a = En/E_t.

Мы видим, что для поддержания пост-ого тока, т. е. дв-ия электронов с пост-ой скоростью, н/о непрерывное действие силы (равной eE_t, где е – заряд электрона). А это значит, что электроны в пров-ках дв-ся с трением, или, иначе говоря, что пров-ки обладают эл-им сопр-ием.

Е/и состояние пров-ка остается неизменным (не меняется его t-ра и т. д.), то для каждого пров-ка существует однозначная зависимость м/у напряжением U, приложенным к концам пров-ка, и силой тока i в нем: i = f (U). Она наз-ся вольт-ампернои характеристикой данного пров-ка.

Для мн. пров-ков, в особенности для металлов, эта зависимость особенно проста – сила тока пропорц-на приложенному напряжению, т. е.

(57.1)

Этот з-н носит назв. з-на Ома.

Коэф-т пропорц-ности Л наз-ся эл-ой проводимостью, а величина, обратная проводимости, эл-им сопр-ием. Е/и обозначить сопр-ие пров-ка ч/з R, то

Л=l/R(57.2)

Эл-ая проводимость и сопр-ие зависят от рода в-ва пров-ка, от его геометрических размеров и формы, а т-же от состояния пров-ка.