Где располагаются электрические заряды на заряженном проводнике
Где располагаются электрические заряды на заряженном проводникеСкачать файл - Где располагаются электрические заряды на заряженном проводнике
Энергия заряженного проводника, конденсатора и электростатического поля. Проводником называется среда, в которой имеется достаточное число свободных электрических зарядов. Например, в металлах в 1 см 3 содержится около 10 23 свободных электронов. В диэлектриках свободных электронов менее 10 6 в 1 см 3 , а в хороших диэлектриках менее 10 3 в 1 см 3. Хорошими проводниками электрического тока являются не только металлы, но еще растворы электролитов и ионизованные газы. Металлы имеют кристаллическую структуру. В узлах кристаллических решеток металлов находятся положительно заряженные ионы, а валентные электроны могут свободно передвигаться между ними в различных направлениях по всему объему. Совокупность свободных электронов в металле называют электронным газом. У криволинейной поверхности проводника силовая линия напряженности электростатического поля должна быть направлена по нормали к этой поверхности, иначе под действием тангенциальной составляющей поля заряды перемещались бы по проводнику, что противоречит условию 1. В заряженном проводнике избыточный заряд располагается только на поверхности, так как согласно теореме Гаусса для замкнутой области S внутри проводника заряд отсутствует. Точечный заряд у поверхности Земли. Поскольку силовые линии перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям, электрическое поле вблизи проводника должно быть нормально к его поверхности. Это понятно, так как если бы поле имело касательную составляющую, то электроны двигались бы вдоль поверхности проводника. В качестве примера на рис. При внесении незаряженного проводника в электростатическое поле носители зарядов приходят в движение. Явление, состоящее в электризации незаряженного проводника во внешнем электростатическом поле путем разделения в этом проводнике уже имеющихся в нем в равных количествах положительных и отрицательных зарядов, называется электризацией через влияние или электростатической индукцией. И ндуцированные заряды появляются на проводнике вследствие смещения их под действием поля. При замыкании концов проводника с разноименными зарядами может появиться ток смещения, поэтому вектор на поверхности проводника называется вектором электрического смещения. Электроемкостью заряженного проводника называется скалярная физическая величина С , характеризующая способность проводника накапливать заряды и численно равная заряду, изменяющему потенциал проводника на один Вольт. Так как заряды в проводнике располагаются только на поверхности, то электроемкость не зависит от материала проводника, его агрегатного состояния, но зависит от формы и размеров. Фарад — большая единица. Например, используя потенциал проводящей поверхностно заряженной сферы и формулу 3 , получим. Конденсатором называется система из двух изолированных друг от друга проводников. Эти проводники обычно называют пластинами, хотя они могут иметь любую форму. Емкостью конденсатора называется величина:. Для того чтобы получить заданную емкость, можно использовать не один, а несколько конденсаторов. Систему из нескольких конденсаторов называют батареей конденсаторов. Емкостью батареи конденсаторов называется величина. В этом случае все конденсаторы заряжаются до одной и той же разности потенциалов , общий заряд такой батареи:. Ёмкость группы параллельно соединенных конденсаторов равна сумме емкостей отдельных конденсаторов. Общее напряжение на батарее конденсаторов складывается из напряжений на каждом конденсаторе:. Для зарядки проводника нужно совершить работу против сил кулоновского отталкивания одноименных зарядов. По мере зарядки проводника ёмкостью его потенциал возрастает. При зарядке конденсатора малыми порциями по аналогии с зарядкой проводника имеем энергию заряженного конденсатора. Используя формулу 9 , можно найти механическую пондеромоторную силу , с которой пластины конденсатора притягиваются друг к другу. При изменении расстояния x между пластинами эта сила совершает работу. Используя связь 2 между напряженностью электрического поля и вектором электрического смещения полученный результат можно записать так:. Объемная плотность энергии конденсатора уже не зависит от каких-либо его геометрических характеристик. Она выражается лишь через характеристики электрического поля конденсатора. Таким образом, энергия конденсатора — это энергия электрического поля, заключенного между его обкладками. Выражение 11 для плотности электрического поля в какой-либо точке пространства, доказанное нами в случае электрического поля конденсатора, является универсальным. В общем случае энергия неоднородного электрического поля, заключенная в некотором объеме V , рассчитывается через объемный интеграл:. FAQ Обратная связь Вопросы и предложения. Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Пермский национальный исследовательский политехнический университет. Проводники в электростатическом поле Проводником называется среда, в которой имеется достаточное число свободных электрических зарядов. Если проводник поместить в электрическое поле, то свободные электроны перемещаются внутри него под действием поля против силовых линий, пока результирующее поле внутри металла не станет равным нулю. Электростатическая индукция При внесении незаряженного проводника в электростатическое поле носители зарядов приходят в движение. Конденсаторы Электроемкостью заряженного проводника называется скалярная физическая величина С , характеризующая способность проводника накапливать заряды и численно равная заряду, изменяющему потенциал проводника на один Вольт. Например, используя потенциал проводящей поверхностно заряженной сферы и формулу 3 , получим , что в раз больше радиуса Земли. Электроемкость Земли - мкФ. Единицы измерения в технике: Емкостью конденсатора называется величина: Емкостью батареи конденсаторов называется величина , где - полный заряд батареи, полученный от источника, а - напряжение, поданное на батарею конденсаторов. В этом случае все конденсаторы заряжаются до одной и той же разности потенциалов , общий заряд такой батареи: Общее напряжение на батарее конденсаторов складывается из напряжений на каждом конденсаторе: Энергия заряженного проводника, конденсатора и электростатического поля Для зарядки проводника нужно совершить работу против сил кулоновского отталкивания одноименных зарядов. Энергия заряженного проводника равна совершенной работе. Выразим энергию 9 через характеристики электростатического поля , , - объём между обкладками конденсатора. Используя связь 2 между напряженностью электрического поля и вектором электрического смещения полученный результат можно записать так: В общем случае энергия неоднородного электрического поля, заключенная в некотором объеме V , рассчитывается через объемный интеграл: Соседние файлы в папке Лекция 5
Распределение зарядов на проводнике.
Gta 5 скачать торрент последняя версия 2017
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАРЯДОВ НА ПРОВОДНИКЕ
Ребенку 3.5 года плохо разговаривает что делать
Карта башкортостана с улицами и домами
Салат с маринованными груздями
Электрическое поле заряженного проводника
Где найти креста в забытом лесу
Где находится деревня педрилово