Билет20

Электрическое поле - одна из форм электромагнитного поля. Создается электрическими зарядами или переменным магнитным полем. Силовой характеристикой электрического поля является напряженность, равная отношению силы, действующей в данной точке поля на точечный заряд, к этому заряду

Напряженность - вектор, направление которого совпадает с направлением силы, действующей в данной точке поля на положительный точечный заряд.

Работа сил электростатического поля(электрического поля неподвижных зарядов) не зависит от траектории, по которой перемещается заряд в этом поле. Поля, обладающие таким свойством, называют потенциальными.

Так как напряженность электрического поля определяется через силу, а потенциал - через работу сил поля, то эти характеристики связаны между собой аналогично силе и работе. Интегральная зависимость напряжения поля и потенциала дается формулой

Электрическим диполем называют систему, состоящую из двух равных, но противоположных по знаку точеных электрических зарядов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга. Основной характеристикой диполя является его электрический момент (дипольный момент) - вектор, равный произведению заряда на плечо диполя, направленный от отрицательного заряда к положительному:

Единицей электрического момента диполя является кулон-метр.

На диполь в однородном электрическом поле действует момент силы, зависящий от электрического момента и ориентации диполя, а также напряженность поля.

Диэлектрики - это тела, не проводящие электрического тока. Термин введен М.Фарадеем. К диэлектрикам относят твердые тела (эбонит, фарфор), жидкости (чистая вода) и газы. При изменении внешних условий диэлектрик может проводить электрический ток. Условно выделяют 3 класса:

1) полярные (вода, нитробензол). Молекулы не симметричны, «центры масс» их положительных и отрицательных зарядов не совпадают.

2) неполярные (водород, кислород). Заряды электронов и ядер расположены так, что «центры масс» положительных и отрицательных зарядов совпадают.

3) кристаллические (хлорид натрия). Решетка состоит из положительных и отрицательных ионов.

Все процессы, происходящие в разных диэлектриках при наложении электрического поля – поляризация, т.е. приобретение диэлектриком дипольного момента.

Для первого класса диэлектриков характерна ориентационная поляризация, для второго- электронная, для третьего - ионная.

Изменение напряженность электрического поля, в котором находится диэлектрик, будет влиять на состояние его поляризации. Для оценки состояния поляризации диэлектрика вводят величину, называемую поляризованностью. При поляризации диэлектрика на одной его поверхности создаются положительные заряды, а на другой - отрицательные.

Энергия электрического поля. Система зарядов или заряженных тел, заряженный конденсатор обладают энергией. В этом можно убедиться, например, присоединяя лампочку к конденсатору, лампочка вспыхнет - конденсатор разряжается. Энергия поля заряженного конденсатора:

С увеличением объема, занимаемого электрическим полем энергия конденсатора возрастет, а напряженность останется постоянной. Отсюда ясно, что энергия заряженного конденсатора сосредоточена в объеме, занимаемом электрическим полем.

Поиск по сайту: