Проводники в электростатическом поле

ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Проводник – это тело, в котором электрические заряды способны перемещаться под действием сколь угодно слабого электростатического поля.

При сообщении проводнику заряда:

1. Заряд        распределяется        по внешней поверхности проводника.[pic 1]
2. [pic 2]Электрическое        поле        внутри проводника отсутствует.
3. Потенциал всех точек проводника одинаков: φ1=φ2=φ3
4. 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

[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]

40R

C=40R

Электроемкость        неуединенного        проводника        всегда        больше электроемкости того же проводника, когда он уединен.

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]

40r

        d        q

=−Er =−[pic 22][pic 23]

dr        40r q R2 dr        q  1        1 

[pic 24]

1 −2 =−40 R1 2 = 40 R1 − R2  r[pic 25][pic 26][pic 27]

        R1 R2        [pic 33]

Для цилиндрического конденсатора: q[pic 34]

Еr =

20hr d        q[pic 35]

=−Er =−[pic 36]

dr        20hr q        R2 dr

1 −2 =−2  r =[pic 37][pic 38]

h

0 R1

q        R2 = −ln[pic 39][pic 40]

q 20h 20h R1 C ==[pic 41]

 R2  lnR1 [pic 42][pic 43]

[pic 44]

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ КОНДЕНСАТОРОВ[pic 49][pic 50][pic 51]

 1 +2 ...[pic 52]