Тема 3.2. Проводники в электрическом поле Проводник в электрическом поле Проводник в электрическом поле. Электростатическая индукция Электростатическая индукция

Электростатическая индукция Е = 0 Δφ = 0 φ = const В проводнике: внешнее поле

Электрическое поле заряженного проводника Тема 3.2. Проводники в электрическом поле

E = 0; E = 0 φ = const q q Внутри проводника:

Напряженность поля у поверхности заряженного проводника Е σ Е = 0 SТSТ S В присутствии диэлектрической среды: ε - в вакууме Е dS

Распределение заряда на проводящем теле с неоднородной кривизной поверхности E max E min При E E порог - пробой окружающей среды

Электроемкость проводника. Емкость шара Тема 3.2. Проводники в электрическом поле

q q q = o φ = o φ q φ q = C φ С - электроемкость [C] = Кл / В Ф (фарада) Электроемкость уединенного проводника

Электроемкость проводящего шара dS R φ σ dq=σdS q = C φ q = 4πε 0 R φ C шар = 4πε 0 R q

Конденсаторы. Поле внутри плоского конденсатора. Емкость плоского конденсатора Тема 3.2. Проводники в электрическом поле

qqqφ (1) φ (2) φ (3) φ (1) > φ (2) φ (2) > φ (3) -q q = const; C 1 φ (1) = C 2 φ (2) = C 3 φ (3) ; 123 q -q φ1φ1 φ2φ2 C 1 < C 2 < C 3 φ 1 - φ 2 Δφ U q = CΔφ =CU q = C(φ 1 - φ 2 ) плоский конденсатор Электрический конденсатор – устройство, способное накапливать и отдавать электрические заряды.

Поле внутри плоского конденсатора Поле внутри плоского конденсатора (с бесконечными плоскими обкладками) Е+Е+ Е+Е+ Е+Е+ Е-Е- Е-Е- Е-Е- Е = Е + + Е - Е = 0 Е Вне конденсатора: Внутри конденсатора: (см.§3.1.6) σ – поверхностная плотность заряда на обкладках, ε – диэлектрическая проницаемость среды между обкладками

Поле плоского конденсатора

Емкость плоского конденсатора dSΔφ U +q+q -q E Напряженность поля внутри: С другой стороны:

Энергия системы зарядов. Энергия электрического поля Тема 3.2. Проводники в электрическом поле

Энергия взаимодействия двух зарядов q1q1 q2q2 r 12 q1q1 q2q2 qiqi Для системы из N зарядов φ1φ1 φ2φ2 qjqj r ij

Энергия заряженного проводника q φ

dS Δφ U q -q Энергия в плоском конденсаторе φ1φ1 φ2φ2 Энергия электрического поля - объемная плотность энергии V q = CU