Рефераты по Физике

Учебник по физике для поступающих в ВУЗ

Страница 62

Идеальный проводник – проводник, в котором движение свободных зарядов возникает при сколь угодно малой напряженности электростатического поля.

Для идеального проводника E=0, следовательно его e®¥

Заряды, сообщенные проводнику, располагаются на его поверхности.

Суммарный заряд внутренней области проводника равен нулю и не влияет на распределение зарядов на поверхности и на напряженность поля внутри проводника.

Напряженность поля внутри полости проводника будет таким же как и в сплошном проводнике (равным нулю).

Электростатическое поле внутрь проводника не проникает.

Это используется при экранировании от электростатических полей.

Экранирование электростатического поля возможно, так как наряду с силами притяжения между зарядами действуют силы отталкивания.

Экранирование гравитационного поля невозможно, так как там действуют только силы притяжения.

Напряженность тела в проводнике равна нулю, следовательно равна нулю и работа по перемещению заряда. При таком перемещении заряда потенциал во всех точках проводника одинаков.

Aq = q(j1 - j2) = 0

Поверхность проводника – эквипотенциальная поверхность.

Линии напряженности электростатического поля перпендикулярны поверхности проводника.

Рассмотрим распределение заряда на двух заряженных сферах, соединенных проводящей перемычкой.

Равновесие зарядов установится тогда, когда сила, действующая на заряды в перемычке, будет равна нулю, т.е. будет равна нулю напряженность поля в ней.

При этом разность потенциалов между сферами так же будет равна нулю.

j1 = j2 = =

(уравнение потенциала поля точечного заряда и заряженной сферы)

Q1 + Q2 = q1 + q2

(закон сохранения заряда)

Из уравнения потенциалов и закона сохранения заряда получаем, что

заряд на сфере пропорционален ее радиусу.

q2 = R2

Напряженность поля в непосредственной близости от сфер:

E1 = =

E1 = =

Чем меньше радиус кривизны поверхности, тем больше напряженность поля вблизи нее.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЕМКОСТЬ(уч.10кл.стр.397-398 )

Определение электрической емкости

Формула. Обозначение. Единицы измерения. Кратные единицы измерения

Формула емкости уединенной сферы радиуса R. Ее физический смысл

Конденсатор (см.ниже уч.10кл.стр.400)

Последовательное и параллельное соединение емкостей

Введем физическую величину, характеризующую способность двух проводников накапливать заряд. Эту величину называют электрической емкостью.

Напряжение U между двумя проводниками пропорционально электрическим зарядам, находящимся на проводниках (+q и –q) Если заряды удвоить, то напряженность электрического поля станет в 2 раза больше, следовательно в 2 раза увеличится и работа, совершаемая полем при перемещении заряда, т.е. в 2 раза увеличится напряжение.

Отношение заряда q одного из проводников (на другом находится такой же по модулю заряд) к разности потенциалов между этими проводником и соседним не зависит от заряда. Оно определяется геометрическими размерами проводников, их взаимным расположением, а так же электрическими свойствами окружающей среды(диэлектрической проницаемости) Это позволяет ввести понятие электроемкости двух проводников:

Электроемкостью двух проводников называют отношение заряда одного из проводников к разности потенциалов между этими проводником и соседним:

C =

Сама емкость не зависит ни от сообщенных проводникам зарядов, ни от возникающего напряжения.

Электроемкость двух проводников равна единице, если при сообщении им зарядов по 1 Кл между ними возникает разность потенциалов 1В.

Эту единицу называют Ф (Фарада) Ф = Кл/В

Уединенный проводник – проводник, на электростатическое поле которого не влияют другие заряженные тела

Говорить об электроемкости одного проводника имеет смысл, если проводник является уединенным, т.е. расположен на большом по сравнению с его размерами расстоянии от других проводников. Так говорят, например, о емкости проводящего шара. При этом подразумевается, что роль другого проводника играют удаленные предметы, расположенные вокруг шара.

Электрическая емкость (электроемкость) уединенного проводника – физическая величина, равная отношению заряда проводника к его потенциалу

C =

Обозначение - С

Единица измерения – Ф (Фарада, в честь ученого Фарадея)

1 Ф = 1 Кл/В

Величиной характеризующей электроемкость сферы, является ее радиус.

Потенциал на поверхности сферы j =

Емкость сферы :

C = = 4πe0R

Емкость сферы зависит от ее радиуса и не зависит от заряда на ее поверхности.

Емкость в 1 Ф очень большая (больше радиуса Солнца)

R = ≈ 9*109 м

На практике пользуются кратными единицами электрической емкости:

1 пФ (рF пикофарада) = 10-12 Ф

1 мкФ (mF микрофарада) = 10-6 Ф

При определенном потенциале jmax = Qmax/C заряды начинают покидать проводник. Силы отталкивания выбрасывают заряды с поверхности проводника из-за их слишком большого количества.

Чем больше емкость проводника, тем больший максимальный заряд может на нем находится.

Электроемкость уединенного проводника определяется его геометрическими размерами.

КОНДЕНСАТОР(уч.10кл.стр.399-402)

Электрическая емкость (см.выше уч.10кл.стр.397-399)

Способы увеличения электроемкости проводника.

Опыт по перераспределению заряда в проводниках (уч.10кл.стр.399 на полях)

Определение и модель конденсатора

Электрическая емкость конденсатора

Физическая модель плоского конденсатора.

Напряженность поля в плоском конденсаторе

Формулы напряженности поля и емкости плоского конденсатора

Физический смысл формулы емкости плоского конденсатора

Способы повышения емкости конденсатора

Виды и конструкция конденсаторов

Последовательное и параллельное соединение конденсаторов

КОНДЕНСАТОР ПРИ ПРЕМЕННОМ ТОКЕ (ДОБАВИТЬ ИЗ ДРУГОГО ИСТОЧНИКА)

Электроемкость уединенного проводника определяется его геометрическими размерами.

Перейти на страницу:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100