Электроемкость. Конденсаторы. Емкость конденсатора. Формула емкости плоского и сферического конденсаторов.
Электроемкостью проводника называют отношение заряда уединенного проводника (находящегося далеко от других) к его потенциалу. Конденсатор – совокупность двух любых проводников с одинаковыми абсолютными значениями, но разными по знаку зарядами. Проводники – обкладки конденсатора. Емкость конденсатора – физическая величина, равная отношению заряда Q, накопленного в конденсаторе, к разности потенциалов (φ1-φ2) между его обкладками. Конденсаторы бывают: сферические – C=q/∆φ=q/[ε/4πε0(1/r1-1/r2)]=4πε0r1r2/(r2-r1). Цилиндрические C=q/∆φ=2πε0l/lnr2/r1. Плоские C=ε0S/d.
18 Энергия системы зарядов. Энергия заряженного проводника. Плотность энергии электрического поля. Система зарядов обладает потенциальной энергией (т.к они консервативны). W1=Q1φ12 и W2=Q2φ21. φ12=Q2/4πε0r. W1=W2=W и W=Q1φ12=Q2φ21=1/2(Q1φ12+Q2φ21). W=1/2iΣQiφi, где φi – потенциал, где находится Qi, создаваемый всеми зарядами, кроме i-того. Энергия проводника – Потенциал проводника во всех точках во всех точках одинаков (поверхность эквипотенциальная). W=1/2φiΣQi=Qφ/2. (Q=iΣQi – заряд проводника). Энергия заряженного конденсатора – W=C(∆φ)2/2=Q∆φ/2=Q2/(2C)=ε0εE2Sd/2=ε0εE2V/2, где V=Sd - объем конденсатора. Энергия конденсатора выражается через величину, характеризующую электрическое поле, - напряженность E. Объемная плотность энергии эл.поля (энергия единицы объема) w=W/V=ε0εE2/2=ED/2.
|
|
|
19 Сила и плотность тока. Уравнение непрерывности заряда. Электродинамика. Эл.ток – любое упорядоченное (направленное) движение электрических зарядов. В проводнике под действием приложенного эл.поля Е свободные эл.заряды перемещаются=>в проводнике возникает эл.ток – ток проводимости. Конвекционный ток. Для возникновения и существования электрического тока необходимо- свободные носители тока – заряженные частицы, способных упорядоченно перемещаться – эл.поле. Сила тока I – скалярная физическая величина, определяемая эл.зарядом, проходящим через поперечное сечение проводника в единицу времени: I=dQ/dt. Постоянный – сила и направление конст =Q/t [A]. Плотность – физ. величина, определяемая силой тока, проходящего через единицу площади поперечного сечения проводника, перпендикулярного направлению тока: j=dI/dS [A/м2]. Сила тока сквозь произвольную замкнутую поверхность S определяется как поток вектора j: I=s∫jdS.Уравнение непрерывности: v∫divJdV=-d/dt∫ρdV=>divJ=-dρ/dt. Для постоянного тока divJ=0.
24-27 Поверхностная +σ=dQ/dS – заряд, приходящийся на единицу поверхности. E=σ/(2ε0) – поле равномерно заряженной плоскости однородно. Для сферы S=4πr2. Объемная – ρ=dQ/dV- заряд, приходящийся на единицу объема. ρ=Q/(4/3πR3). Линейная τ=dQ/dl – заряд, приходящийся на единицу длины. E=1τ/2πε0r (r≥R).
|
|
|
20 Напряжение. Закон Ома. Сопротивление проводников. Закон Ома в дифференциальной форме. Напряжение U – физ.величина, определяемая работой, совершаемой суммарным полем электростатических (кулоновских) и сторонних сил при перемещении единичного положительного заряда на данном участке цепи: U=φ1-φ2(+Э.Д.С). Закон Ома (без источника тока): I=U/R [Ом]. 1 Oм – сопротивление такого проводника, в котором при 1В течет постоянный ток 1А. Сопротивление – от размер, форма и материал R=ρl/S. ρ-удельное электрическое сопротивление [Ом·м]. Диф.форма – связывае плотность тока в любой точке внутри проводника с напряженностью эл.поля в этой же точке. Подставив выражение R в з-н Ома: I/S=U/ρl=γU/l, γ-удельная эл.проводимость в-ва (См/м) => j=γE.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 734; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!