Электростатика часть 2 10 класс

Проводники в электрическом поле - + По принципу суперпозиции полей общая напряженность Е = Е 0 – Е вн = 0

Электростатическая защита

Диэлектрики Виды диэлектриков: Полярные (диполи) Неполярные

Полярные диэлектрики в электрическом поле

Диэлектрическая проницаемость Е = Е 0 – Е 1, Е < Е 0 Диэлектрическая проницаемость вещества показывает, во сколько раз электрическое поле в диэлектрике меньше электрического поля в вакууме

Диэлектрическая проницаемость веществ ВеществоПроницаемость Вода81 Керосин2,1 Масло машинное2,5 Парафин2 Слюда7

Сила и напряженность поля в диэлектрике 1.Взаимодействие точечных зарядов 2. Напряженность поля, созданного точечным зарядом

3. Напряженность поля заряженного шара 4. Напряженность поля заряженной плоскости 5. Напряженность поля двух плоскостей

Работа поля по перемещению заряда +E-+E- F α s 1. Работа может быть отрицательной и положительной A = Fs cosα A = Eqs cosα A = Eq(d 1 – d 2 ) 2. Работа не зависит от траектории движения 3. Работа на замкнутой траектории равна 0

Потенциальная энергия -Электрическое поле потенциально Потенциальная энергия однородного электрического поля: W p = Eqd Потенциал электрического поля в данной точке: Потенциал однородного поля ϕ = Ed [ϕ] = 1 В

Связь работы электрического поля по перемещению заряда с потенциальной энергией: A = Eqd 1 – Eqd 2 = W 1 – W 2 A = - Δ W p Связь работы электрического поля с потенциалом: A = q(ϕ 1 – ϕ 2 ) ϕ 1 – ϕ 2 = U – разность потенциалов или напряжение

-Электрическое поле консервативно: Выполняется закон сохранения энергии

Связь напряжения и напряженности При перемещении заряда на расстояние d вдоль силовых линий поля напряженностью Е U = Ed

Эквипотенциальные поверхности Е s ϕ 1 ϕ 2 A = q(ϕ 1 – ϕ 2 ) α = 90° A = 0 ϕ 1 = ϕ 2 Поверхности точек с равными потенциалами называются эквипотенциальными

Электрическое неоднородное поле -Потенциал поля точечного заряда - Потенциальная энергия -Работа по перемещению заряда

Электроемкость Электроемкость проводника – способность накапливать электрический заряд 1.Электроемкость прямо пропорциональна заряду 2.Электроемкость обратно пропорциональна потенциалу поля

Единицы измерения емкости [C] = 1 Ф (фарад) Микро Нано Пико

Конденсаторы Конденсатор (от лат. Condensator – сгущает, уплотняет) – устройство для накопления заряда и энергии.

Электроемкость конденсатора Электроемкость конденсатора зависит: 1. От величины заряда C ~ q 2. От напряжения между пластинами C ~ Электроемкость конденсатора

Электроемкость плоского конденсатора Электроемкость плоского конденсатора зависит от геометрических размеров 1. C ~ S (площадь пластин) 2.C ~ ε (диэлектрическая проницаемость) 3.C ~(расстояние между пластинами)

Энергия заряженного конденсатора Т.к. энергия однородного поля равна W p = Eqd, то для одной пластины W p = Eqd/2

1.Если конденсатор отключен от источника напряжения, то q = const Пример: расстояние между пластинами уменьшили в 2 раза. Как изменились емкость, напряжение, напряженность, энергия поля? ЕмкостьУвеличилась Напряжениеуменьшилось НапряженностьНе изменилась Энергия электрического поля Уменьшилось

2. Если конденсатор не отключен от источника напряжения, то U = const Пример: Как изменятся емкость, заряд, напряженность и энергия поля при удалении диэлектрика с ε? Емкостьуменьшилась Зарядуменьшился НапряженностьНе изменилась Энергия электрического поля уменьшилась

Соединение конденсаторов 1.Последовательное q 1 = q 2 U = U 1 + U 2

2. Параллельное U = U 1 = U 2 q = q 1 + q 2 CU = C 1 U + C 2 U C = C 1 + C 2