7.7 Енергія та густина енергії електростатичного поля

Для того, щоб зарядити тіло необхідно виконати роботу  по перенесенню порції заряду dq проти сил відштовхування від раніше перенесеного однойменного заряду q. Ця робота перетворюється в потенціальну енергію зарядженого тіла (в енергію електричного поля). Підставивши  із (7.35), одержимо  . Інтегрування в інтервалі від 0 до  із врахуванням (7.34) дає енергію (7.43) Густина енергії електростатичного поля […]

7.6 Електроємність. Конденсатори. З’єднання конденсаторів

Досліди показують, що при зарядженні провідників змінюється і їхній потенціал, причому між ними має місце лінійна залежність (7.34) Коефіцієнт пропорційності (7.35) тобто відношення заряду провідника до його потенціалу називається електроємністю провідника. Одиницею вимірювання електроємності в системі СІ є фарада (Ф). Це електроємність такого провідника, при зміні заряду якого на 1Кл його потенціал змінюється на 1В. […]

7.5 Еквіпотенціальні поверхні. Зв’язок між напруженістю і потенціалом електростатичного поля

Геометричне місце точок однакового потенціалу називається еквіпотенціальною поверхнею. Встановимо зв’язок між напруженістю і потенціалом. Нехай маємо дві еквіпотенціальні поверхні з потенціалами φ і φ+dφ (рис.7.21). Перемістимо заряд q із однієї поверхню на другу. Робота для такого переміщення дорівнює: або через напруженість Прирівнюємо праві частини цих рівнянь , або (7.32) Напруженість дорівнює градієнту потенціалу з протилежним […]

7.4 Робота в електростатичному полі. Різниця потенціалів. Потенціал. Циркуляція вектора напруженості електростатичного поля

Нехай в деякому електростатичному полі переміщується заряд q із точки 1 в точку 2 (рис.7.18). На заряд діє сила  . Тоді елементарна механічна робота Загальна робота знаходиться шляхом інтегрування (7.25) де  α – кут між вектором  і напрямком переміщення  Для однорідного поля (7.26) Покажемо, що робота в електричному полі не залежить від форми шляху, а […]

7.3 Теорема Остроградського-Гаусса та її застосування до розрахунку електростатичного поля заряджених тіл

Для спрощення розрахунку полів симетричних заряджених тіл застосовується теорема Остроградського – Гауса: потік вектора електростатичної індукції через будь-яку замкнуту поверхню дорівнює алгебраїчній сумі зарядів, охоплених цією поверхнею.                                               (7.14) Потоком dФ вектора  через площадку dS називається добуток вектора  на величину площадки dS і на косинус кута α між вектором  і нормальним до площадки dS […]

7.2 Принцип суперпозиції та його застосування до розрахунку електростатичного поля

Якщо поле утворене декількома зарядами, то вектор напруженості результуючого поля знаходиться по принципу суперпозиції, як векторна сума напруженостей, утворених в даній точці кожним зарядом незалежно від інших зарядів (рис.7.2). (7.5) Ступінь зарядженості тіл, які не можна вважати точковими, характеризуються такими величинами: лінійна густина заряду – заряд одиниці довжини (7.6) поверхнева густина заряду – заряд одиниці […]

7.1 Поняття про заряд. Закон збереження заряду. Взаємодія зарядів. Закон Кулона. Силові характеристики поля

Дослідами по взаємодії тіл встановлено, що деякі тіла взаємодіють з силами, набагато більшими (приблизно в 1039 разів), ніж сила гравітаційної взаємодії. Таким тілам  приписали властивість мати заряд. Всі заряди умовно поділені на позитивні і негативні у відповідності з двозначним характером їх взаємодії: однойменні заряди відштовхуються, різнойменні притягуються. Сучасній науці відомо, що носіями заряду являються електрони […]

Фізика