Лекция 10 Работа в электрическом поле. Потенциал При перемещении пробного заряда q в электрическом поле электрические силы совершают работу. Эта работа при малом перемещении равна




НазваниеЛекция 10 Работа в электрическом поле. Потенциал При перемещении пробного заряда q в электрическом поле электрические силы совершают работу. Эта работа при малом перемещении равна
Дата конвертации12.03.2013
Размер445 b.
ТипЛекция


электродинамика

  • Лекция 10


Работа в электрическом поле. Потенциал

  • При перемещении пробного заряда q в электрическом поле электрические силы совершают работу. Эта работа при малом перемещении равна:

  • Работа сил электростатического поля при перемещении заряда из одной точки поля в другую не зависит от формы траектории, а определяется только положением начальной и конечной точек и величиной заряда.

  • Работа сил электростатического поля при перемещении заряда по любой замкнутой траектории равна нулю.

  • Силовые поля, обладающие этим свойством, называют потенциальными или консервативными.



Работа кулоновских сил при перемещении заряда q зависит только от расстояний r1 и r2 начальной и конечной точек траектории:

  • Работа кулоновских сил при перемещении заряда q зависит только от расстояний r1 и r2 начальной и конечной точек траектории:

  • Потенциальная энергия заряда q, помещенного в любую точку (1) пространства, относительно фиксированной точки (0) равна работе A10, которую совершит электрическое поле при перемещении заряда q из точки (1) в точку (0):

  • Wp1 = A10



Работа, совершаемая электрическим полем при перемещении точечного заряда q из точки (1) в точку (2), равна разности значений потенциальной энергии в этих точках и не зависит от пути перемещения заряда и от выбора точки (0).

  • Работа, совершаемая электрическим полем при перемещении точечного заряда q из точки (1) в точку (2), равна разности значений потенциальной энергии в этих точках и не зависит от пути перемещения заряда и от выбора точки (0).

  • A12 = A10 + A02 = A10 – A20 = Wp1 – Wp2

  • Физическую величину, равную отношению потенциальной энергии электрического заряда в электростатическом поле к величине этого заряда, называют потенциалом φ электрического поля:

  • В Международной системе единиц (СИ) единицей потенциала является вольт (В).

  • 1 В = 1 Дж / 1 Кл.

  • Потенциал поля в данной точке пространства равен работе, которую совершают электрические силы при удалении единичного положительного заряда из данной точки в бесконечность.

  • Поверхность, во всех точках которой потенциал электрического поля имеет одинаковые значения, называется эквипотенциальной поверхностью или поверхностью равного потенциала.



Проводники и диэлектрики в электрическом поле

  • В отсутствие внешнего поля в любом элементе объема проводника отрицательный свободный заряд компенсируется положительным зарядом ионной решетки. В проводнике, внесенном в электрическое поле, происходит перераспределение свободных зарядов, в результате чего на поверхности проводника возникают нескомпенсированные положительные и отрицательные заряды (рис.). Этот процесс называют электростатической индукцией, а появившиеся на поверхности проводника заряды – индукционными зарядами.

  • Полное электростатическое поле внутри проводника равно нулю, а потенциалы во всех точках одинаковы и равны потенциалу на поверхности проводника.



Физическая величина, равная отношению модуля напряженности E0 внешнего электрического поля в вакууме к модулю напряженности E полного поля в однородном диэлектрике, называется диэлектрической проницаемостью вещества.

  • Физическая величина, равная отношению модуля напряженности E0 внешнего электрического поля в вакууме к модулю напряженности E полного поля в однородном диэлектрике, называется диэлектрической проницаемостью вещества.

  • Ориентационная или дипольная поляризация возникает в случае полярных диэлектриков, состоящих из молекул, у которых центры распределения положительных и отрицательных зарядов не совпадают.

  • Электронный или упругий механизм проявляется при поляризации неполярных диэлектриков, молекулы которых не обладают в отсутствие внешнего поля дипольным моментом.

  • Если в однородном диэлектрике с диэлектрической проницаемостью ε находится точечный заряд Q, то напряженность поля E создаваемого этим зарядом в некоторой точке, и потенциал φ в ε раз меньше, чем в вакууме:



Электроемкость. Конденсаторы

  • Разность потенциалов Δφ между двумя точками в электрическом поле часто называют напряжением и обозначают буквой U.

  • Электроемкостью системы из двух проводников называется физическая величина, определяемая как отношение заряда q одного из проводников к разности потенциалов Δφ между ними:

  • В системе СИ единица электроемкости называется фарад (Ф):

  • Величина электроемкости зависит от формы и размеров проводников и от свойств диэлектрика, разделяющего проводники. Существуют такие конфигурации проводников, при которых электрическое поле оказывается сосредоточенным (локализованным) лишь в некоторой области пространства. Такие системы называются конденсаторами, а проводники, составляющие конденсатор, называются обкладками.



Простейший конденсатор – система из двух плоских проводящих пластин, расположенных параллельно друг другу на малом по сравнению с размерами пластин расстоянии и разделенных слоем диэлектрика. Такой конденсатор называется плоским.

  • Простейший конденсатор – система из двух плоских проводящих пластин, расположенных параллельно друг другу на малом по сравнению с размерами пластин расстоянии и разделенных слоем диэлектрика. Такой конденсатор называется плоским.

  • Сферический конденсатор – это система из двух концентрических проводящих сфер радиусов R1 и R2.

  • Цилиндрический конденсатор – система из двух соосных проводящих цилиндров радиусов R1 и R2 и длины L.



Параллельное соединение

  • Параллельное соединение

  • при параллельном соединении электроемкости складываются

  • Последовательное соединение

  • При последовательном соединении конденсаторов складываются обратные величины емкостей



Энергия электрического поля

  • Энергия заряженного конденсатора равна работе внешних сил, которую необходимо затратить, чтобы зарядить конденсатор.

  • Процесс зарядки конденсатора можно представить как последовательный перенос достаточно малых порций заряда Δq > 0 с одной обкладки на другую. Энергия We конденсатора емкости C, заряженного зарядом Q, может быть найдена путем интегрирования этого выражения в пределах от 0 до Q:



Формулу, выражающую энергию заряженного конденсатора, можно переписать в другой эквивалентной форме, если воспользоваться соотношением Q = CU:

  • Формулу, выражающую энергию заряженного конденсатора, можно переписать в другой эквивалентной форме, если воспользоваться соотношением Q = CU:

  • Физическая величина является электрической

  • (потенциальной) энергией единицы объема пространства, в котором создано электрическое поле. Ее называют объемной плотностью электрической энергии.



Похожие:

Лекция 10 Работа в электрическом поле. Потенциал При перемещении пробного заряда q в электрическом поле электрические силы совершают работу. Эта работа при малом перемещении равна iconЛекция №10 Электрическое поле в среде. Поляризация диэлектриков План лекции. Электрический диполь. Диполь в однородном и неоднородном поле. Диэлектрики в электрическом поле
Изменение напряжённости электрического поля при введении диэлектриков. Диэлектрическая проницаемость
Лекция 10 Работа в электрическом поле. Потенциал При перемещении пробного заряда q в электрическом поле электрические силы совершают работу. Эта работа при малом перемещении равна iconЭлектроемкость. Единицы электроемкости. Конденсаторы. Цель: Дать понятие об электроемкости и конденсаторе
Какую работу совершит поле при перемещении заряда 20 нКл? Из точки с потенциалом -100 в в точку с потенциалом 400В
Лекция 10 Работа в электрическом поле. Потенциал При перемещении пробного заряда q в электрическом поле электрические силы совершают работу. Эта работа при малом перемещении равна iconЗакон Ома Автор: Дёмина Г. И. Учитель физики Содержание: Роль физики в жизни человека (3 слайд) Сведения об характеристиках электрического тока(4 -8 слайды)
Напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле при перемещении электрического заряда
Лекция 10 Работа в электрическом поле. Потенциал При перемещении пробного заряда q в электрическом поле электрические силы совершают работу. Эта работа при малом перемещении равна iconРабота тока Работа тока Мощность тока
При прохождении тока в цепи электрическое поле совершает работу, которую называют
Лекция 10 Работа в электрическом поле. Потенциал При перемещении пробного заряда q в электрическом поле электрические силы совершают работу. Эта работа при малом перемещении равна iconДиэлектрики в электростатическом поле
На этом уроке мы рассмотрим поведение в электрическом поле веществ, которые не могут проводить электрический ток (диэлектриков),...
Лекция 10 Работа в электрическом поле. Потенциал При перемещении пробного заряда q в электрическом поле электрические силы совершают работу. Эта работа при малом перемещении равна iconРаботой силы на перемещении называется проекция этой силы на направление перемещения, умноженная на величину перемещения: Рис. 9α, 28)
Траектория разбивается на бесконечно малые элементы, на каждом из которых вычисляется элементарная работа по формуле 28, а затем...
Лекция 10 Работа в электрическом поле. Потенциал При перемещении пробного заряда q в электрическом поле электрические силы совершают работу. Эта работа при малом перемещении равна iconФизика п олупроводников кафедра №60
Горячие электроны. Электронная температура Электропроводность п/п в сильном электрическом поле
Лекция 10 Работа в электрическом поле. Потенциал При перемещении пробного заряда q в электрическом поле электрические силы совершают работу. Эта работа при малом перемещении равна iconДвижение заряженных частиц в магнитном поле
Формула силы Лоренца дает возможность найти ряд закономерностей движения заряженных частиц в магнитном поле. Зная направление силы...
Лекция 10 Работа в электрическом поле. Потенциал При перемещении пробного заряда q в электрическом поле электрические силы совершают работу. Эта работа при малом перемещении равна iconВзаимодействие между зарядами осуществляется через электрическое поле. Электрическое поле покоящихся зарядов называется электростатическим
Электрическое поле покоящихся зарядов называется электростатическим. Электростатическое поле отдельного заряда можно обнаружить,...
Лекция 10 Работа в электрическом поле. Потенциал При перемещении пробного заряда q в электрическом поле электрические силы совершают работу. Эта работа при малом перемещении равна iconПроводники в электростатическом поле Проводники в электростатическом поле
При внесении проводника в электростатическое поле свободные заряды в нем приходят в движение в направлении против силовых линий
Разместите кнопку на своём сайте:
hnu.docdat.com


База данных защищена авторским правом ©hnu.docdat.com 2012
обратиться к администрации
hnu.docdat.com
Главная страница