Сделай Сам Свою Работу на 5

Электрическое поле в проводниках.





40.Равновесие зарядов на проводнике.
Проводниками
называются тела, в которых имеются свободные заряды, т.е. заряды способные перемещаться под воздействием бесконечно малой силы. Носители заряда в металлических проводниках – свободные электроны число которых очень велико: их концентрация – порядка 1028 м-3. Поэтому, чтобы иметь состояние равновесия зарядов в проводнике, требуются выполнение следующих условий:

1) напряженность поля везде внутри проводника должна быть равной нолю ( = 0), т.е. потенциал внутри проводника = Const;

2) напряженность поля в каждой точке на поверхности проводника должны быть направлена по нормали к поверхности ( = ). Следовательно, поверхность проводника эквипотенциальна. Внутри проводника нет избыточных зарядов одного знака, след-но сумма зарядов=0. Избыточные заряды распространяются по поверхности с некоторой поверхностной плотностью . Напряженность поля вблизи поверхности проводника равна . Плотность зарядов велика на остриях. Поэтому напряженность поля вблизи остриев может быть настолько большой, что возникает ионизация молекул газа, окружающего проводник. Ионы противоположного знака, чем q, притягиваются к проводнику и нейтрализую



41.Проводники в электрическом поле.
Если приложить электрическое поле к незаряженному проводнику, носители заряда придут в движение: положительные – по направлению поля, отрицательные – в обратном направлении. Из этого следует, что заряды противоположного знака расположатся на двух противоположных поверхностях проводника. Эти заряды называются индуцированными поверхностными свободными зарядами. Поле, созданное этими зарядами, направлено против внешнего поля. Перераспределение носителей заряда происходит до тех пор, пока напряженность поля внутри проводника не станет равной нулю. Линии напряженности снаружи проводника перпендикулярны поверхности.

Таким образом, нейтральный проводник, внесенный в электрическом поле, разрывает линии напряженности -они заканчиваются на «-»индуцированных зарядах и вновь начинаются на «+». Индуцированные заряды снова расположились на внешней поверхности проводника. Если внутри проводника есть полость, то напряженность поля в этой полости равна нулю при равновесном распределении индуцированных зарядов. Индуцированные заряды исчезают, когда проводник выносят из электрического поля.



42.Электроемкость проводн-в и конденс-в.Электроемкость проводника – физическая величина, характеризующая способность проводника (или системы проводников) накапливать электрические заряды. Электроемкость – это заряд, сообщенный проводнику, при котором потенциал становится равным единице (1 В).
. Потенциал заряженного шара радиусом R: , .Электроемкость изолированного проводника зависит от его геометрических размеров и диэлектрической проницаемости.
Электроемкость конденсаторов зависит от геометрии конденсатора и диэлектрических свойств среды, заполняющей промежуток между пластинами.
1. Плоский конденсатор
2.Цилиндрический, трубчатый конденсатор:
3.Сферический конденсатор
4.Плоский многослойный конденсатор:

 

 

43.Соединение конденсаторов.
При параллельном соединении конденсаторов потенциал короткозамкнутых обкладок различных конденсаторов – одинаковый: C1 = C2 = с3 и полный заряд батареи равен сумме зарядов отдельных конденсаторов: Q = Q1 + Q2 + Q3, в то время как Q1 = C1*C1, Q2 = C2*C2, Q3 = C3*C3. Следовательно, Q= C1*C1+ C2*C2+ C3*C3. = C1 (C1 +C2 + C3), откуда C = Q/ C1 = C1 + C2 + C3. Вывод: электроемкость батареи параллельно соединенных конденсаторов равна сумме всех соединенных емкостей: C = C1 + C2 +C3.

При последовательном соединении конденсаторов заряд батареи равен заряду каждого конденсатора: Q = Q1 = Q2 = Q3, а результирующий потенциал равен сумме индивидуальных потенциалов: C = C1 + C2 + C3 = Q1 / C1 + Q2 / C2 + Q3 / C3 = Q / C,



откуда: 1/С=1/С1+1/С2+1/С3

или С-11-12-13-1. при последовательном соединении конденсаторов обратная величина емкости результирующего конденсатора равна сумме обратных величин емкостей присоединенных конденсаторов.

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.