Geum.ru

Методические указания и контрольные задания по физике для слушателей второго курса фзо москва 2004

Вид материалаМетодические указания

Содержание


Линейная плотность заряда – заряд, приходящийся на единицу длины, Кл/м
L]. Потенциальная энергия заряда Q
Работа, совершаемая силами электростатического поля
V – объём диэлектрика; - дипольный момент i
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   18

Линейная плотность заряда – заряд, приходящийся на единицу длины, Кл/м:




Поверхностная плотность заряда – заряд, приходящийся на единицу поверхности, Кл/м2 :



Объёмная плотность заряда – заряд, приходящийся на единицу объёма, Кл/м3 :



Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме: поток вектора напряжённости электростатического поля в вакууме сквозь произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключённых внутри этой поверхности зарядов, делённой на ε0:



где - - электрическая постоянная; - алгебраическая сумма зарядов, заключённых внутри замкнутой поверхности S; п – число зарядов; ρ – объёмная плотность зарядов.

Напряжённость поля, создаваемого равномерно заряженной бесконечной плоскостью:



Напряжённость поля, создаваемого двумя бесконечными параллельными разноимённо заряженными плоскостями:



Напряжённость поля, создаваемого равномерно заряженной сферической поверхностью радиусом R с общим зарядом Q на расстоянии r от центра сферы:

при r < R (внутри сферы)

Е = 0

при r ≥ R (вне сферы)




Напряжённость поля, создаваемого объёмно заряженным паром радиусом R с общим зарядом Q на расстоянии r от центра шара:

при r ≤ R (внутри шара)



при r ≥ R (вне шара)



Напряжённость поля, создаваемого равномерно заряженным бесконечным цилиндром радиусом R на расстоянии r от оси цилиндра:

при r < R (внутри цилиндра)


Е = 0

при r ≥ R (вне цилиндра)



Циркуляция вектора напряжённости электростатического поля вдоль замкнутого контура:



где - El – проекция вектора на направление элементарного перемещения . Интегрирование производится по любому замкнутому пути L].

Потенциальная энергия заряда Q0, находящегося в поле заряда Q на расстоянии r от него:



Потенциал электростатического поля в некоторой точке -физическая величина, определяемая отношением потенциальной энергии пробного заряда, помещённого в данную точку,к величине этого заряда:



или потенциал электростатического поля в некоторой его точке– физическая величина, определяемая отношением работы по перемещению пробного заряда при удалении его из данной точки в бесконечность, к величине этого заряда:



Потенциал электростатического поля точечного заряда Q на расстоянии r от заряда в вакууме:



Принцип суперпозиции (наложения) электростатических полей: если поле создаётся несколькими зарядами, то потенциал поля системы зарядов равен алгебраической сумме потенциалов полей всех этих зарядов:


Работа, совершаемая силами электростатического поля при перемещении заряда Q0 из точки 1 в точку 2:


или

где - El – проекция вектора - на направление элементарного перемещения .

Разность потенциалов между двумя точками 1 и 2 в электростатическом поле определяется работой, совершаемой силами поля, при перемещении пробного заряда из точки 1 в точку 2:



где - интегрирование можно производить вдоль любой линии, соединяющей начальную и конечную точки, так как работа сил электростатического поля не зависит от траектории перемещения.

Формула, связывающая напряжённость и потенциал электростатического поля:

или

где - - единичные векторы координатных осей. Знак минус определяется тем, что вектор напряжённости поля направлен в сторону убывания потенциала.

Эквипотенциальные поверхности – поверхности, во всех точках которых потенциал  имеет одно и тоже значение.

Линии напряжённости всегда нормальны к эквипотенциальным поверхностям.

Поляризованность – дипольный момент единицы объёма диэлектрика:



где - V – объём диэлектрика; - дипольный момент i – ой молекулы.