Электростатическое поле в диэлектриках.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 4Следующая ⇒

Диэлектрики-вещества, у которых отсутствуют свободные заряды, но у них существуют связанные заряды. Молекулы таких веществ могут иметь дипольный момент в отсутствии внешних полей. В следствии теплового движения дипольных моментов полярных молекул хаотичны и суммарный дипольный момент =0. В случае наличия внешнего поля неполярных молекул заряды смещаются относительно друг друга.

Таким образом дипольный момент конечного объёма( вектор поляризации становится отличным от нуля) называется поляризацией диэлектрика. Для характеристики степени поляризации вводится величина : ; , где

Потенциал внешнего поля будет определяться свободными зарядами

Воспользуемся формулой:

Допустим, что в области интегр. имеется поверхность раздела:

Электростатическое поле в проводниках.

Проводники-это такие вещества, у которых существуют свободные заряды. Под действием электростатического поля заряды будут перемещаться до тех пор, пока не наступит состояние равновесия.(j=0)

По закону Ома(диф форма): , где ᵞ-характеризует проводимость среды

Следовательно, Е=0

В случае изменения внешнего поля произойдет новое перераспределение зарядов таким образом, что заряд будет рааспределен на поверхности проводника , ток будет отсутствовать, следовательно поле тоже.Это проявляется перераспределением зарядов и называется электростатическая индукция.

Исходя из соотношений: , значит

Энергия зарядов и энергия электростатического поля

Для перемещения заряда, электростатическому полю необходимо совершать работу. Следовательно,для создания системы зарядов, нужно так же совершать работу. Значит, система зарядов обладает энергией. Определим её и учтём, что с изменением энергии происходит перемещение заряда:

Рассмотрим два точечных заряда, расположенных на расстоянии.

Смещение одного заряда относительно другого можно представить в виде смещения одного заряда в поле другого: ;

- энергия системы 2ух точечных зарядов

Энергия электростатического поля, где - объёмная плотность энергии

Уравнения Пуассона и Лапласа. Привести примеры для бесконечно заряженной пластинки, цилиндра, сферы, шара.

Общая задача расчета электростатического поля (ЭП): определение напряженности поля во всех его точках по заданным зарядам или потенциалам тел. Для электростатического поля задача полностью решается отысканием потенциала как функции координат. Обратная задача отыскания распределения зарядов по заданному распределению зарядов решается с помощью уравнения Пуассона или уравнения Лапласа и граничного условия у поверхности заряженных проводящих тел.