96.2 Kb.Название Дата конвертации04.11.2012Размер96.2 Kb.Тип 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Тема: Проводники в электрическом поле. Идеальный проводник в электростатическом поле Тема: Проводники в электрическом поле.Идеальный проводник в электростатическом поле. Если поместить проводник во внешнее электростатическое поле, то на заряды, находящиеся в проводнике, проводника будет действо]вать электростатическое поле, в результа]те чего заряды начнут перемещаться. Переме]щение зарядов (ток) продолжается до тех пор, пока не установится равновесное рас]пределение зарядов, при котором электро]статическое поле внутри проводника обра]щается в нуль. На одном конце проводника будет скапливаться избыток положитель]ного заряда, на другом избыток отрица]тельного. Эти заряды называются индуци]рованными. Индуци]рованные заряды распределяются на внешней поверхности проводника. Явле]ние перераспределения поверхностных за]рядов на проводнике во внешнем электро]статическом поле называется электроста]тической индукцией. Отсутствие поля внутри проводника означает, что потенциал во всех точках внутри проводника постоя]нен (), т. е. поверхность провод]ника в электростатическом поле является эквипотенциальной. Если проводнику сообщить некоторый заряд Q, то нескомпенсированные заряды располагаются только на поверхности про]водника. Это следует из теоремы Гаусса: так как во всех точках внутри поверхности D = 0. (где электрическое смещение или электрическая индукция ).Поверхностная плотность заряда заряд, приходящийся на единицу площади. Найдем взаимосвязь между напряжен]ностью Е поля вблизи поверхности заря]женного проводника и поверхностной плотностью зарядов на его поверхности. Для этого применим теорему Гаусса к бес]конечно малому цилиндру с основаниями , пересекающему границу проводник - диэлектрик. Согласно теореме Гаусса, поток вектора электрического смещения () равен сумме зарядов (), охватываемых поверхно]стью: , т.е. илигде диэлектрическая проницаемость среды, окружающей проводник. Таким образом, напряженность элек]тростатического поля у поверхности про]водника определяется поверхностной плотностью зарядов.Электростатический генератор. Свойство зарядов располагаться на внешней поверхности проводника исполь]зуется для устройства электростатических генераторов, предназначенных для накоп]ления больших зарядов и достижения раз]ности потенциалов в несколько миллионов вольт. Электростатический генератор, впервые изобретен американским фи]зиком Р. Ван-де-Граафом (1901-1967). шарообразного полого провод]ника; изоляторы; движущаяся замкнутая лен]та; 4. заземленная пластина; 5, 6. система остриев;Электростатиче]ские генераторы применяются в высо]ковольтных ускорителях заряженных частиц, а также в слаботочной высоко]вольтной технике. Электростатическая защита. Так как в состоянии равновесия внут]ри проводника заряды отсутствуют, то создание внутри него полости не повлияет на конфигурацию расположения зарядов и тем самым на электростатическое поле. Следовательно, внутри полости поле будет отсутствовать. Если теперь этот проводник с полостью заземлить, то потенциал во всех точках полости будет нулевым, т. е. полость полностью изолирована от влияния внешних электростатических по]лей. На этом основана электростатическая защита - экранирование тел, например измерительных приборов, от влияния внешних электростатических полей. Вместо сплошного проводника для защи]ты может быть использована густая ме]таллическая сетка, которая явля]ется эффективной при наличии не только постоянных, но и переменных электриче]ских полей.Электроемкость уединенного проводника. Рассмотрим уединенный проводник, т. е. проводник, который удален от других проводников, тел и зарядов. Его потенци]ал прямо пропорциона]лен заряду проводника. Из опыта следует, что разные проводники, будучи одинаково заряженными, принимают различные по]тенциалы. Поэтому для про]водника можно записать: . Величину называют электроемкостью (или просто емкостью) уединенного проводника. Единица электроемкости - фарад (Ф). 1 Ф емкость такого уединенного проводника, потенциал которого изменяется на 1В при сообщении ему заряда в 1 Кл.Конденсаторы.Конденсатор устройство, обладающие способностью при малых раз]мерах и небольших относительно окружа]ющих тел потенциалах накапливать зна]чительные по величине заряды, иными сло]вами, обладать большой емкостью. Конденсатор состоит из двух провод]ников (обкладок), разделенных диэлект]риком. На емкость конденсатора не должны оказывать влияния окружающие те
Тема: Проводники в электрическом поле. Идеальный проводник в электростатическом поле
Тема: Проводники в электрическом поле. Идеальный проводник в электростатическом поле
Комментариев нет:
Отправить комментарий