Провідники. Провідники в електростатичному полі. Електростатична індукція.

Лекція 9. ПРОВІДНИКИ В ЕЛЕКТРИЧНОМУ ПОЛІ.

 

ПЛАН

 

 

1. Провідники. Провідники в електростатичному полі. Електростатична індукція.

2. Електрична ємність провідників.

3. Взаємна ємність. Конденсатори, їх типи та електроємність.

4. Взаємна енергія системи зарядів.

5. Енергія заряджання відокремленого провідника і конденсатора. Густина енергії електростатичного поля.

 

 

Завдання на СРС:

1.Захист від електричних полів.

2.Електроємність при з’єднанні конденсаторів.

3.Двопровідна лінія в системах зв’язку.

 

Література:

 

1.Савельев И.В. Курс общей физики. т.2. Учебное пособие для студентов вузов.-М.:Наука, 1970, 1986-1988. с. 90-97.

2.Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики. т.2. Київ. “Техніка, 1999-2001, с. 56-64, 101-104.

3.Трофимова Т.И. Краткий курс физики. М.: Высшая школа 1990-2000. с.146-152.

4.І.Є.Лопатинський та інш. Курс фізики (фізика для інженерів), 2003, с.115-122 с.

Провідники. Провідники в електростатичному полі. Електростатична індукція.

 

 

Провідники – це речовини, що проводять електричний струм.

У провідників є достатня кількість вільних електронів.

 

 

 

 

Рис. 1

 

 

При відсутності зовнішнього електричного поля поле у провіднику в середньому дорівнює нулю.

 

 

Рис. 2

 

 

При внесенні незарядженого провідника в зовнішнє електростатичне поле вільні заряди почнуть переміщатися: позитивні - по полю, негативні – проти поля.

 

Тоді

- з одного боку провідника будуть накопичуватися позитивні, а з іншого - негативні заряди. Ці заряди називаються

індукованими зарядами.

 

Процес перерозподілу зарядів буде відбуватися доти, поки напруженість усередині провідника не стане рівною нулю, а

лінії напруженості поза провідником перпендикулярні його поверхні.

 

Сумарне поле усередині провідника:

 

= ₀ + ^΄

 

 

 

 

Рис. 3

 

Із зв’язку = - grad , якщо напруженість = 0, то потенціал у цій точці сталий.

 

Напруженість електричного поля в усіх точках провідника дорівнює нулю, а потенціал сталий.

 

(провідник еквіпотенціальний).

 

 

 

Рис. 4

Напруженість поля поблизу від поверхні провідника:

 

- за теоремою Остроградського - Гауса

 

dФ_Е = Е ds = dq

 

Якщо

= , dq = ds Е ds = ds

 

 

Рис.5

 

 

E =

 

Вектор електричної індукції:

 

 

D = E =

Модуль вектора електричної індукції поблизу від поверхні зарядженого провідника дорівнює поверхневій густині заряду.

 

 

Електрична ємність провідника.

 

Ємність кулі

С = = 4π εR

Ємність відокремлених провідників дуже мала.

Лекція 9. ПРОВІДНИКИ В ЕЛЕКТРИЧНОМУ ПОЛІ.

 

ПЛАН

 

 

1. Провідники. Провідники в електростатичному полі. Електростатична індукція.

2. Електрична ємність провідників.

3. Взаємна ємність. Конденсатори, їх типи та електроємність.

4. Взаємна енергія системи зарядів.

5. Енергія заряджання відокремленого провідника і конденсатора. Густина енергії електростатичного поля.

 

 

Завдання на СРС:

1.Захист від електричних полів.

2.Електроємність при з’єднанні конденсаторів.

3.Двопровідна лінія в системах зв’язку.

 

Література:

 

1.Савельев И.В. Курс общей физики. т.2. Учебное пособие для студентов вузов.-М.:Наука, 1970, 1986-1988. с. 90-97.

2.Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики. т.2. Київ. “Техніка, 1999-2001, с. 56-64, 101-104.

3.Трофимова Т.И. Краткий курс физики. М.: Высшая школа 1990-2000. с.146-152.

4.І.Є.Лопатинський та інш. Курс фізики (фізика для інженерів), 2003, с.115-122 с.

Провідники. Провідники в електростатичному полі. Електростатична індукція.

 

 

Провідники – це речовини, що проводять електричний струм.

У провідників є достатня кількість вільних електронів.

 

 

 

 

Рис. 1