Тема 3.2. Проводники в электрическом поле

1. Тема 3.2. Проводники в электрическом поле • 3.2.1. Проводник в электрическом поле. Электростатическая индукция

2. Е = 0 + + + + + Электростатическая индукция В проводнике: внешнее поле Δφ = 0 φ = const

5. Тема 3.2. Проводники в электрическом поле • 3.2.2. Электрическое поле заряженного проводника

6. q E = 0 q Внутри проводника: φ = const E = 0;

9. Е σ S Напряженность поля у поверхности заряженного проводника ε Е SТ dS Е = 0 - в вакууме В присутствии диэлектрической среды:

10. Распределение заряда на проводящем теле с неоднородной кривизной поверхности Emax Emin При E ≥ Eпорог - пробой окружающей среды

16. Тема 3.2. Проводники в электрическом поле • 3.2.3. Электроемкость проводника. Емкость шара

17. q φ Электроемкость уединенного проводника q q = o φ = o φ q q = C φ С - электроемкость [C] = Кл / В ≡ Ф (фарада)

18. Электроемкость проводящего шара σ dq=σdS dS q R φ q = 4πε0Rφ q = C φ Cшар= 4πε0R

19. Тема 3.2. Проводники в электрическом поле 3.2.4. Конденсаторы. Поле внутри плоского конденсатора. Емкость плоского конденсатора

20. Электрический конденсатор – устройство, способное накапливать и отдавать электрические заряды. 1 2 3 q φ(1) q φ(2) q φ(3) -q φ(1) > φ(2) φ(2) > φ(3) q = const; C1φ(1)= C2φ(2)= C3φ(3); C1 < C2 < C3 q φ1 плоский конденсатор φ2 -q φ1- φ2 ≡ Δφ ≡ U q = CΔφ =CU q = C(φ1- φ2)

21. Е Поле внутри плоского конденсатора (с бесконечными плоскими обкладками) Е =Е++ Е- Е+ Е+ Е+ (см.§3.1.6) Е- Е- Е- σ – поверхностная плотность заряда на обкладках, ε – диэлектрическая проницаемость среды между обкладками Е = 0 Е = 0 Е = 0 Вне конденсатора: Внутри конденсатора:

22. Поле плоского конденсатора

23. Емкость плоского конденсатора +q d S Δφ ≡ U E -q Напряженность поля внутри: С другой стороны:

25. Тема 3.2. Проводники в электрическом поле • 3.2.5. Энергия системы зарядов. Энергия электрического поля

26. Энергия взаимодействия двух зарядов r12 φ1 φ2 q1 q2 Для системы из N зарядов qj q2 q1 rij qi

27. Энергия заряженного проводника q φ

28. d S Энергия в плоском конденсаторе q φ1 q = CU V Δφ ≡ U φ2 -q Энергия электрического поля - объемная плотность энергии