Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Вектор электрического смещения. Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике.
Источником электростатического поля являются свободные и связанные электрические заряды: линии напряженности электрического поля начинаются на положительных зарядах (или в бесконечности) и оканчиваются на отрицательных (или в бесконечности). Однако при решении задач, связанных с электрическим полем в диэлектрике, в ряде случаев оказывается более удобным учитывать только поле свободных зарядов. Для этого вводится понятие вектора электрического смещения (). Аналогично, как и поле напряженности, поле электрического смещения изображается с помощью линий электрического смещения, направление и густота которых определяется точно так же, как и для линий напряженности. Рассмотрим изменение электрического поля на достаточно протяженной границе двух однородных и однородно поляризованных диэлектриков 1 и 2 (рис. 10.23). В первом диэлектрике напряженность электрического поля и вектор поляризации соответственно равны и , во втором диэлектрике — и . В общем случае все эти четыре вектора произвольно ориентированы в диэлектриках, поэтому можно говорить об их тангенциальных к границе раздела (, , , ) и нормальных (, , , ) составляющих. На границе возникнут связанные электрические заряды противоположных знаков, поверхностные плотности которых равны σсв1 и σсв2. Эти заряды создадут электрическое поле, напряженность которого Напряженность Е/ уменьшит нормальную составляющую напряженности электрического поля в одном диэлектрике и увеличит в другом, поэтому разность нормальных составляющих напряженности равна учитывая, что поверхностная плотность связанных зарядов равна поляризованности или Из формулы видно, что на границе двух диэлектриков сохраняется нормальная составляющая, т.е. Данное условие означает, что поток вектора электрического смещения не изменяется на границе двух диэлектриков, т. е. линии этого вектора (рис. 10.23) не начинаются и не заканчиваются на связанных зарядах. Через область поля, где находятся связанные заряды, линии вектора электрического смещения проходят не прерываясь. Следовательно, (10.10.1) Это и есть вектор электрического смещения. В скалярной записи учитывая, что поляризованность пропорциональна напряженности, т.е.
получим или в векторной форме (10.10.2) Данная формула показывает взаимосвязь электрического смещения и напряженности поля. Для произвольной замкнутой поверхности S поток вектора сквозь эту поверхность где Dn – проекция вектора на нормаль n к площадке d S. Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике: (10.10.3) т.е. поток вектора электрического смещения сквозь замкнутую поверхность равен алгебраической сумме свободных зарядов, находящихся внутри этой поверхности. Для вакуума (диэлектрическая постоянная равна единице), тогда поток вектора напряженности сквозь произвольную замкнутую поверхность равен или Так как источниками поля в среде являются как свободные, так и связанные заряды, то теорему Гаусса для поля в общем виде можно записать как где - соответственно алгебраические суммы свободных и связанных зарядов, охватываемых замкнутой поверхностью S.
|
||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-30; просмотров: 411; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.144.95.36 (0.015 с.) |