Вопрос 79 (Циркуляция вектора напряженности электростатического поля)

Работа перемещения заряда в поле. Точечный заряд Q₀ перемещается в поле заряда Q вдоль произвольной траектории. (dl cos a =dr). Работа при перемещении заряда Q₀ из точки 1 в точку 2: А₁₂ не зависит от траектории перемещения, а определяется только положениями начальной 1 и конечной 2 точек. Следовательно, электростатическое поле точечного заряда является потенциальным, а электростатические силы – консервативными. Работа перемещения заряда по времени во внешнем электростатическом поле по любому замкнутому контуру L, согласно (1) (2)

Циркуляция вектора E. Если переносимый заряд единичный, то элементарная работа сил поля на пути dl равна Edl=E₁dl, где E₁=Ecosa -проекция вектора E на направление элементарного перемещения. Интеграл называется циркуляцией вектора напряженности.

Теорема о циркуляции вектора E. Формулу (2) можно записать в виде: - теорема о циркуляции вектора E. Силовое поле, обладающее таким свойством, называется потенциальным.

Вопрос 80 (Потенциал электростатического поля)

потенциальная энергия заряда (U). Работа консервативных сил совершается за счет убыли потенциальной энергии, т.е. А₁₂ можно представить как разность потенциальных энергий заряда Q₀ в начальной и конечной точках поля заряда Q: . Потенциальная энергия заряда Q₀, находящегося в поле заряда Q на расстоянии r от него, равна при ( . Если поле создается системой n точечных зарядов, то потенциальная энергия U заряда Q₀, находящегося в этом поле, равна сумме его потенциальных энергий U_i, создаваемых каждым из зарядов в отдельности:

Потенциал. Потенциал в какой-либо точке электростатического поля есть физическая величина, определяемая потенциальной энергией единичного положительного заряда, помещенного в данную точку: . Это энергетическая скалярная характеристика электростатического поля. 1B=1Дж/1Кл

Потенциал поля точечного заряда r- расстояние от данной точки до заряда Q, создающего поле

Вопрос 82 (Диэлектрики)

Электрический диполь: Система двух равных по модулю разноименных точечных зарядов (+Q;-Q), расстояние l между которыми значительно меньше расстояния до рассматриваемых точек поля. Плечо диполя. Вектор, направленный по оси диполя (прямой, проходящей через оба заряда) от отрицательного заряда к положительному и равный расстоянию между ними.

Электрический момент диполя: Вектор p=|Q|l, совпадающий по направлению с плечом диполя

Молекулу можно рассматривать как электрический диполь, где заряд q это суммарный положительный заряд всех атомных ядер в молекуле. Вектор l-вектор проведенный из центра тяжести электронов в молекуле , в центр тяжести положительных зарядов атомных ядер.

Диэлектрики- веш-ва, которые при обычных условиях почти не проводят электрический ток. Неполярный диэлектрик (диэлектрик с неполярными молекулами) – это диэлектрик у которого в отсутствии внешнего электрического поля центр тяжести положительных и отрицательных зарядов совпадают (l=0) и дипольные моменты молекул равны 0. Пример: водород, азот, кислород

p=(альфа)(эпсилон)₀E

Полярный диэлектрик – это диэлектрик молекулы которого имеют электроны расположенные не симметрично относительно атомных ядер . Пример: вода. В таких молекулах центры тяжести положительных и отрицательных зарядов не совпадают даже в отсутствие внешнего электрического поля.

В однородном внешнем поле на диполь действует пара сил qE и –qE. момент соответствующей этой паре по модулю: M=qElsina=pEsina; M=[pE]. Внешнее поле стремится развернуть диполь так, чтобы его эл. момент совпадал по направлению с напряженностью поля E. такая ориентация диполя соответствует состоянию его устойчивого равновесия в поле. Ионный диэлектрик- диэлектрик в узлах иных кристаллических решетках которых чередуется положительные и отрицательные ионы. Типичным примером: натрий-хлор