Билет 11: Проводники в электростатическом поле.

Определение: Проводниками называют материалы, имеющие так называемые свободные заряды, которые могут перемещаться в объеме проводника под действием сколь угодно малого внешнего электрического поля.

Примечание: Типичным примером проводников являются металлы, атомы которых при формировании кристалла решетки отдают в коллективное использование заряды с внешних оболочек. При помещении проводников во внешнее электрическое поле, свободные заряды начинают перемещаться в этом поле, если в объем проводника был дополнительно внесен некоторый заряд, то под действием этого внешнего поля, этот дополнительный заряд распределиться по поверхности проводника.

Отметим свойства заряженного проводника во внешнем электрическом поле.

1.Электрический потенциал в любой точке объема равен потенциалу в любой точке поверхности проводника.

2.Линии электрического поля перпендикулярны поверхности проводника.

3.При помещении заряда проводника во внешнее электрическое поле внутри объема проводника будет наблюдаться движение зарядов до тех пор, пока суммарное поле внутри объема, обусловленное внешним полем, и поле дополнительного заряда  не станет равным нулю.

 Примечание: Эквипотенциальные поверхности огибают проводник, помещенный во внешнее электрическое поле, а одна из них, потенциал которой равен потенциалу проводника, пересекает его.

 Примечание: Для любого проводника существует только одна поверхность, потенциал которой равен потенциалу поверхности проводника.

1)наличие в проводниках свободных зарядов(электронов)

2)распределение заряда по поверхности проводника

3)поверхность проводника является эквипотенциальной поверхностью

Билет 12: Емкость проводника. Емкость конденсаторов.

Емкость - физическая величина, численно равная заряду, который нужно сообщить проводнику, чтобы изменить его потенциал на 1.

Емкостью 1Ф (фарад) обладает такой проводник, у которого потенциал возрастает на 1 В при сообщении ему заряда в 1 Кл.

Емкость сферического проводника в вакууме

Емкость сферического проводника в среде:

Конденсатор представляет собой систему из двух проводников, разделенных слоем диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами проводников.  Проводники называют  обкладками  конденсатора. Если заряды пластин конденсатора одинаковы по модулю и противоположны по знаку, то  под зарядом конденсатора понимают абсолютное значение заряда одной из его обкладок. Емкость плоского конденсатора:

Емкость сферического конденсатора:

Билет 13: Диэлектрики в электрическом поле. Электронные диэлектрики. Диэлектрики - это вещества, не проводящие электрический ток

.Диэлектрики бывают в трех агрегатных состояниях: газообразном (азот, водород), жидком (чистая вода), твердом (янтарь, фарфор, кварц). В идеальном диэлектрике нет свободных зарядов. Электроны атомов диэлектрика связаны с ядром атома, и нужны сильные воздействующие факторы, чтобы нарушить эту связь. Все диэлектрики делят на три группы:

1. Нейтральные, неполярные диэлектрики, имеющие симметричное строение. К ним относят бензол, парафин, азот, водород.

2. Дипольные полярные диэлектрики имеют асимметричное строение, что приводит к несовпадению "центров тяжести" положительных и отрицательных зарядов в молекуле.

3. Кристаллические диэлектрики имеют ионную структуру, это слабополярные диэлектрики. Например: NaCl, KCl, CsCl.

В отличии от проводников, в диэлектриках нет свободных зарядов. Все заряды являются связанными: электроны принадлежат своим атомам, а ионы твердых диэлектриков колеблются вблизи узлов кристаллической решетки. Соответственно, при помещении диэлектрика в электрическое поле не возникает направленного движения зарядов. Главное свойство: Напряженность поля уменьшается внутри диэлектрика в некоторое число эпселент раз по сравнению с вакуумом.

Билет 14: Диполь в электрическом поле. 1)На диполь, находящийся в однородном электрическом поле, действует момент пары кулоновских сил F1 F2 : Момент М вращает диполь до выполнения условия р парал-но Е

Положение устойчивого равновесия диполя - когда вектора Е и р параллельны.

2)Диполь в неоднородном поле На диполь действуют а) момент не равных по модулю кулоновских сил F1 и F2, вращающий диполь до выполнения условия р парал-но Е б) равнодейстующая двух сил втягивающая диполь в область более сильного поля