17. Вещество в электрическом поле.

1. Явление электростатической индукции в проводниках. В 1831г. Англ. Физик Фарадей открыл явление электромагнитной индукции заключ. В том что в замкнутом контуре L при изменении потока магнитной индукции охватываемого эти контурам возникает электрический ток, получивший название индукционного. Величина индукционного тока совершенно не зависит от способа изменения потока магнитной индукции, а определяется лишь скоростью его изменения. Открытие явления электромагнитной индукции имело большое значение, так как была доказана возможностью получения электрического тока с помощью магнитного поля. Этим была установлена взаимосвязь между электрическими и магнитными полями. Возникновение индукционного тока указывает на наличие в явлении электромагнитной индукции электродвижущей силы, называемой электродвижущей индукции. Обобщая результаты своих многочисленных опытов. М. Фарадей пришёл к количественному закону электромагнитной индукции: величина индукции тока, а следовательно, и ЭДС электромагнитной индукцииопределяется только скоростью изменения магнитного потока,- Закон Фарадея.

С учётам правила Ленца закон электромагнитной индукции записывается в виде: -Закон Фарадея-Ленца. Знак «минус« в формуле (2) и является математическим выражением правила Ленца, установленного в 1833 г. Для нахождения направления индукционного тока.

2. электроёмкость. Разные проводники. Имеющие одинаковые заряды , приобретают различные потенциалы. Поэтому для уединённого проводника можно записатьg=C. Величину C=g/. Называют электроёмкостью проводника. Емкость проводника зависит только от его размеров и формы. Это связано с тем, что избыточные заряды распределяются по внешней поверхности проводника. Единица электроёмкости – фарад (Ф): 1Ф-емкость такого уединённого проводника, потенциал которого изменяется на 1В при сообщении ему заряда 1 Кл (1Ф=1 Кл/1В).

3.Конденсатор. На практике, однако, необходимы устройства, обладающие достаточно большой емкостью. Такие устройства получили название конденсаторов. Простейший конденсатор состоит из двух параллельных металлических пластин-обкладок, разделённых тонким слоем диэлектрика. Обкладки этого конденсатора, называемого плоским, сообщаются разноименные равные по величине заряды. Под емкостью плоского конденсатора понимается отношение положительного заряда g, накопленного на обкладке с потенциалом к разности потенциалов∆ между его обкладками (>:. Если площадь каждой пластиныS, расстояние между пластинами d и пластины разделены диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε, то для емкости плоского конденсатора получается выражение: .

При параллельном соединении конденсаторов суммарный заряд поэтому полная емкость батареи равна сумме емкостей отдельных конденсаторов: . При последовательном соединении конденсаторов напряжение батареи, поэтому суммируются обратные величины емкостей:, при последовательном соединении конденсаторов результирующая емкость С всегда меньше наименьшей емкости в батарее конденсаторов.

4. Энергия электрического поля. Электрическая энергия заряженного проводника равна работе затраченной на зарядку проводника,. Как всякий заряженный проводник, конденсатор обладает электрической энергией, которая может быть рассчитана по формуле:. Если в эту формулу подставим электроёмкость С плоского конденсатора , а разность потенциалов∆заменим на произведении напряженности Е на расстояниеd между пластинами, то получим формулу:

, где V=S*d объем конденсатора.(15). Формула (15) показывает что энергия конденсатора а следовательно и его электрического поля пропорциональна квадрату напряжённости и объёму, в котором существует однородное поле. Указанное выражение соответствует представлениям теории поля (теории близкодействия). Считается что электрическая энергия подобно ве-ву распределена в пространстве с объемной плотностью :, т.е. плотность энергии электрического поля называется отношение его энергии к объему, в котором это поле существует.