Проводники в электростатическом поле
Автор: Николай Иванцев • Январь 22, 2023 • Лекция • 1,094 Слов (5 Страниц) • 153 Просмотры
ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ
Проводник – это тело, в котором электрические заряды способны перемещаться под действием сколь угодно слабого электростатического поля.
При сообщении проводнику заряда:
- Заряд распределяется по внешней поверхности проводника.[pic 1]
- [pic 2]Электрическое поле внутри проводника отсутствует.
- Потенциал всех точек проводника одинаков: φ1=φ2=φ3
- Поверхностная плотность заряда на поверхности проводника больше там, где меньше радиус кривизны поверхности.
[pic 3]перераспределения свободных зарядов в проводнике под действием поля.
[pic 4]
ЭЛЕКТРОЕМКОСТЬ ПРОВОДНИКОВ
q C=[pic 5] |
[C]=1 Ф
Электроемкость уединенного проводника зависит от 1) от геометрических размеров и формы проводника;
2) от диэлектрических свойств окружающей его среды.
Для шара:
[pic 6]
q
=[pic 7]
40R
C=40R
Электроемкость неуединенного проводника всегда больше электроемкости того же проводника, когда он уединен.
[pic 8]
ВЗАИМНАЯ ЭЛЕКТРОЕМКОСТЬ. КОНДЕНСАТОР
q q C= = U[pic 9]
Для плоского конденсатора:
= E d[pic 10][pic 11][pic 12]
E=
0 q[pic 13]
=[pic 14]
S
C= q =S = S = 0S[pic 15][pic 16][pic 17][pic 18]
E d d d
[pic 19]
0
Для сферического конденсатора:[pic 20]
q Er = [pic 21]
40r
d q
=−Er =−[pic 22][pic 23]
dr 40r q R2 dr q 1 1
[pic 24]
1 −2 =−40 R1 2 = 40 R1 − R2 r[pic 25][pic 26][pic 27]
q C= =[pic 28] | = 40R1R2[pic 29] − R2 −R1[pic 30][pic 31][pic 32] |
R1 R2 [pic 33]
Для цилиндрического конденсатора: q[pic 34]
Еr =
20hr d q[pic 35]
=−Er =−[pic 36]
dr 20hr q R2 dr
1 −2 =−2 r =[pic 37][pic 38]
h
0 R1
q R2 = −ln[pic 39][pic 40]
q 20h 20h R1 C ==[pic 41]
R2 lnR1 [pic 42][pic 43]
[pic 44]
|
| ||
2h С = 0[pic 47] lnRR12 [pic 48] |
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ КОНДЕНСАТОРОВ[pic 49][pic 50][pic 51]
1 +2 ...[pic 52]
...