Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Напряженностью электрического поля Е называется отношение силы, действующей на неподвижный эл. заряд q, к величине этого заряда: Напряженность – векторная величина. Направление этого вектора определяет направление силы, действующей на положительный заряд, помещенный в рассматриваемую точку поля. Пользуясь законом Кулона, мы можем написать и выражение для напряженности эл. поля точечного заряда: .
Силовая линия – это линия, касательная к которой в каждой точке совпадает с направлением вектора напряженности в этой точке. Силовые линии начинаются на положительном заряде и оканчиваются на отрицательном заряде.
Однородное электрическое поле – в котором силовые линии электрического поля стоят на равном расстоянии и параллельны друг другу.
- напряженность точечного заряда
Напряженность поля на границе раздела претерпевает скачок.
Элементарный заряд: е = 1,602.10-19 Кл (модуль заряда электрона и протона).
З-н сохранения эл. заряда: Полный заряд замкнутой системы, т.е. алгебраическая сумма зарядов всех тел, постоянен Электрический заряд не создается и не исчезает, а только переходит от одного тела к другому.
Закон Кулона: - если силы взаимодействия малы Сферическая симметрия , а отражает сферическую симметрию. , k’ подбираем так, чтобы в системе СИ получать константы.
3. Напряженность поля. Поток вектора напряженности. Теорема Остроградского-Гаусса.
Напряженностью электрического поля Е называется отношение силы, действующей на неподвижный эл. заряд q, к величине этого заряда: Напряженность – векторная величина. Направление этого вектора определяет направление силы, действующей на положительный заряд, помещенный в рассматриваемую точку поля. Пользуясь законом Кулона, мы можем написать и выражение для напряженности эл. поля точечного заряда: .
Теорема О-Г: Предположим, что есть точечный заряд q, он создает поле сферически симметричное, т.е. напряженность на поверхности поля постоянная. Возьмем замкнутую поверхность и выделим участок площади dS, нормаль к этой поверхности и нормаль по отношению к вектору электростатической индукции под углом .
Поток вектора напряженности электрического поля через замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключенных внутри этой поверхности зарядов, деленной на .
5. Дифференциальная форма т. О-Г. Пример.
, , - объемная плотность заряда.
Диф. форма применима к каждой конкретной точке, если есть закономерность – локальная
4. Напряженность поля. Применение т. О-Г к вычислению напряженностей полей заряженных нити, плоскости, цилиндра, шара и др.
Напряженностью электрического поля Е называется отношение силы, действующей на неподвижный эл. заряд q, к величине этого заряда: Напряженность – векторная величина. Направление этого вектора определяет направление силы, действующей на положительный заряд, помещенный в рассматриваемую точку поля. Пользуясь законом Кулона, мы можем написать и выражение для напряженности эл. поля точечного заряда: .
Теорема О-Г: Предположим, что есть точечный заряд q, он создает поле сферически симметричное, т.е. напряженность на поверхности поля постоянная. Возьмем замкнутую поверхность и выделим участок площади dS, нормаль к этой поверхности и нормаль по отношению к вектору электростатической индукции под углом .
Поток вектора напряженности электрического поля через замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключенных внутри этой поверхности зарядов, деленной на .
, D – вектор электростатического смещения, – поток.
Поток через замкнутую поверхность S () равен q. Самое главное в теореме – правильно выбрать замкнутую поверхность. Поток вектора через замкнутую поверхность равен величине источника, которое создает это поле.
Следствие 1: . Если
Применение теоремы:
1.
Металлический шар, на поверхности создают заряд q, вектор электростатического смещения равен 0. Окружим шар сферой радиуса r. На ней D принимает значения, отличные от 0.
3. Пусть имеется плоский контур с двумя бесконечно заряженными пластинами.
, D – вектор электростатического смещения, – поток.
Поток через замкнутую поверхность S () равен q. Самое главное в теореме – правильно выбрать замкнутую поверхность. Поток вектора через замкнутую поверхность равен величине источника, которое создает это поле.
Если замкнутая поверхность содержит заряды , то поток через замкнутую поверхность равен сумме зарядов, которые сосредоточенны внутри замкнутой поверхности.
теорема. Если div 0 – источник поля, если div 0 – стоки поля.
- абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума. ; Кулон – такой заряд, который на расстоянии 1 метр взаимодействует с силой, равной . ; , коль это точечные заряды, учитывающие их кубическую сферу: - впервые экспериментально установлено на крутильных весах Кулоном. Пример: Определить силу взаимодействия двух точечных зарядов Q1 = Q2 = 1 Кл, находящихся в вакууме на расстоянии r = 1 м друг от друга. , т.к. q1 = q2 = 1 Кл и k = 9.109 Ф/м = 9.109 Н = 9 ГН.
- вектор электрического смещения
Эл. поле – это вид материи, сущ. вокруг эл. зарядов, с помощью к-рого передается электромагнитное взаимодействие от одного заряда к другому. Именно поле обладает энергией (а не заряд), хранит всю информацию о поле, что происходит с зарядами. Поле материально: обладает энергией, массой и импульсом.
Т.к. все в-ва состоят из атомов, а атомы материальны, то в-во явл. основной формой материи.
Принцип суперпозиции: напряженность результирующего электрического поля есть векторная сумма напряженностей полей, создаваемых отдельными зарядами.
Е = Е1 + Е2 + Е3 + … =.
Для того, чтобы найти напряженность поля на оси тонкого равномерно заряженного кольца, нужно разбить кольцо на элементарные заряды dq, чтобы напряженность dE от этого участка можно было считать напряженностью эл. заряда.
- запись принципа суперпозиции,
, т.к. фигура симметрична
dEy = , - линейная плотность заряда, =
r = - const, cos = h/R,
E = Ey = .