АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Энергия заряженного тела и электрического поля

Читайте также:
  1. II. Моё - Деньги, материальные средства, заработки, траты, энергия
  2. II. Синапсы электрического типа
  3. V2: Работа и энергия
  4. V2: Энергия волны
  5. Абсолютно упругий и неупругий удар тел. Внутренняя энергия. Общефизический закон сохранения энергии
  6. БОЛЕЗНЕТВОРНОЕ ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
  7. В схеме, состоящей из конденсатора и катушки, происходят свободные электромагнитные колебания. Энергия конденсатора в произвольный момент времени t определяется выражением
  8. Вектор электрического смещения ( электрической индукции) D. Обобщение теоремы Гаусса для вещества.
  9. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона. Закон сохранение электрического заряда.
  10. Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда.
  11. Виды воздействий электрического тока на организм человека
  12. Вихревое электрическое поле. Циркуляция вектора напряженности электрического поля

Краткие теоретические сведения

Выражение для работы по перемещению единичного положительного заряда в электрическом поле позволяет получить связь потенциальной энергии заряда в поле с потенциалом

. (4.1)

Энергия взаимодействия большого числа зарядов рассчитывается по формуле

, (4.2)

где – потенциал электрического поля в точке расположения заряда . При непрерывном распределении заряда по поверхности или объему от суммирования переходят к интегрированию, например, для распределенного по поверхности заряда энергия равна

. (4.3)

Для энергии диполя во внешнем поле можно получить формулу

. (4.4)

От расчета энергии заряженного тела в электрическом поле можно перейти к рассмотрению энергии электрического поля, создаваемого данным заряженным телом

, (4.5)

где – вектор электрической индукции. Для изотропного однородного диэлектрика напряженность и индукция электрического поля связаны как

, (4.6)

где – диэлектрическая проницаемость среды, в которой создано электрическое поле.

Отметим, что в случае расчета энергии заряженного тела интегрирование ведем по кривой, поверхности или объему тела, а при расчете энергии поля – по всему пространству (до бесконечности).

Темы для развернутых ответов

1. Энергия заряженного тела. Примеры.

2. Энергия электрического поля.

Литература: [1], глава 2, §18; [3], глава 1, §15,16; глава 2, §22,23.

 

Основной блок задач

1. Шар радиуса равномерно заряжен по объему с плотностью заряда . Рассчитайте потенциальную энергию этого шара.

2. Проверьте правильность выполнения задачи 1 с помощью формулы энергии электрического поля . По какой области необходимо производить интегрирование?

3. Дан металлический шар радиуса с зарядом . Вычислите потенциал электрического поля и энергию этого шара.

Дополнительный блок задач

4. Пространство между двумя концентрическими сферами с радиусами и ( ) заряжено с объемной плотностью . Найдите полный заряд и потенциал электрического поля для данного тела. Рассчитайте энергию этого заряженного тела двумя способами (как энергию тела и поля).

 

Практическое занятие №5


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.005 сек.)