Электрический диполь во внешнем эл. поле. Потенц. энергия диполя.

Под действием внешнего эл. поля происходит ориентация диполей по направлению поля, т.к. действует пара сил, стремящаяся повернуть его по направлению Е.

Диполь, находящийся в эл. поле, обладает потенциальной энергией Wп = -pEcosα

Электроемкость.

Эл. емкость – отношение заряда q проводника к его потенциалу φ. С = q / φ. Т.е. емкость – заряд, кот. нужно сообщить проводнику, что бы изменить его потенциал на единицу.

Зависит от геометрии проводника, а также диэлектрических свойств среды.

Конденсаторы. Энергия конденсатора. Электроемкость плоского, сферич., цилиндр. конденсаторов.

Электрический конденсатор – устройство, предназначенное для накапливания электрических зарядов. Конденсатор состоит из двух проводников (обкладки), имеющих такую форму, чтобы эл. поле было сосредоточено между обкладками. Обкладки заряжаются электрическими зарядами противоположных знаков.

Емкость плоского конденсатора рассчитывается по формуле: C=εε₀S /d

-сферического конденсатора равна: С=4πεε₀R₁R₂ /(R₂-R₁) где R₁ и R₂ — радиусы внутренней и внешней обкладок.

Заряженный конденсатор обладает запасом энергии, которая выделяется при разрядке конденсатора. Носителем энергии является электрическое поле, сосредоточенное между обкладками конденсатора.

Электрическое смещение. Т. Гаусса для эл. смещения.

Чтобы вычислить напряж. поля в диэл., нужно знать плотность связанных зарядов, что в ряде случаев затруднительно. Для упрощения вводят вспомогательную величину, не зависящую от св-в среды. D ‾ = ε₀εE ‾= (1+ x) ε₀E ‾= ε₀E ‾ + P‾.. ((divD ‾ =ρ))

т. Гаусса: Поток в-ра D ‾ через замкнутую пов-ть равен алгебраической сумме заключенных внутри сторонних зарядов.

Сегнетоэлектрики и их св-ва.

Наз. полярные диэлектрики, которые в определенном температурном интервале самопроизвольно поляризованы. Св-ва: 1) ε может достигать неск. тысяч и зависит от Е внешнего эл. поля. 2) температурная зависимость ε имеет один или неск. резко выраженных макс-ов. 3) сущ. темп-ра, выше которой СЭ утрачивает свои св-ва (точка Кюри), или температурный интервал. 4) зависимость поляризованности P ‾ от E ‾ имеет вид петли гистерезиса.

Энергия эл. поля.

Носителем энергии является поле а не заряд:

Если поле не однородно, то характеризуют плотностью энергии

 

 

2 раздел

Электрический ток. Условия сущ-я эл. тока. Сила тока.

Эл. ток – направленное движение заряженных частиц. Условия: 1) наличие свободных заряженных частиц в среде 2) наличие в среде эл. поля.

Сила тока – величина заряда, прох. через поперечное сеч. проводника за ед. времени I=dq/dt I=q/t. Плотность тока j = I / S

Электродвижущая сила.

Наз. работа сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль всей цепи, включая и И.Т.: ε=А_стор/q=∫f_сторdl/q=∫E_l^*dl. ЭДС в замкн цепи – циркуляция вектора напряженности поля стор сил. ∫[1,2]E_ldl=-∫[1,2]dφ=φ₁-φ₂ Цирк-ия вектора Е на участке 1-2 выраж разность потенциалов на этом участке. A₁₂=qε₁₂+q(φ₁-φ₂) Величина, численно равная работе, соверш эл. и стор. Силами при перемещении единичного полож заряда, наз-ся падением напряжения или напряжением