14. Расчет поля в однородном диэлектрике. Вектор электрического смещения d. Теорема Гаусса для вектора d. Диэлектрическая проницаемость. Линии е и d в однородном диэлектрике.

Расчет поля в однородном диэлектрике:

Вектор электрического смещения D.

Упростить расчет поля в диэлектрике можно с помощью вспомогательного вектора электрической индукции или электрического смещения.

Возьмем цилиндрик и “зачерпнем” им как сторонний заряд q, так и связанный заряд q’. Запишем теорему Гаусса для вектора E .

Поток вектора E определяется и сторонним, и связанным зарядом, попавшими внутрь цилиндра.

Умножим на эпсэлент0 и перенесем связанный заряд в левую часть:

Величину в скобках и называют вектором электрической индукции (электрического смещения).D

Теорема Гаусса для вектора D:

Поток вектора D через замкнутую поверхность равен величине стороннего заряда, охватываемого этой поверхностью.

Размерность вектора D:

Связь между векторами D и E:

15.Сегнетоэлектрики.

Твёрдые диэлектрики обладающие в определённом интервале температур собственным электрическим дипольным моментом, который может быть переориентирован за счёт приложения внешнего электрического поля. Сегнетоэлектрические материалы обладают гистерезисом по отношению к электрическому дипольному моменту. Типичный представитель сегнетоэлектриков — сегнетова соль. Температура, при которой исчезает спонтанная поляризация (то есть собственный дипольный момент) и происходит перестройка кристаллической структуры, носит название температуры Кюри

16.Энергия взаимодействия системы точечных зарядов. Энергия уединенного проводника. Энергия заряженного конденсатора.

Энергия системы точечных зарядов:

Потенциальная энергия взаимодействия двух точечных зарядов равна энергии первого заряда в поле второго или энергии второго в поле первого.

Потенциал второго.

Потенциал первого.

Энергия заряженного проводника:

Учитывая что

Энергия заряженного конденсатора:

17.Локализация энергии электростатического поля, ее объемная плотность. Работа поля при поляризации диэлектрика.

Энергия электрического поля:

Э нергия заряженного конденсатора локализована в его электрическом поле

- для плоского конденсатора

Объёмная плотность энергии электрического поля:

Работа, затрачиваемая на поляризацию единицы объема диэлектрика:

18. Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока. Уравнение непрерывности. Закон Ома для однородного участка цепи в интегральной и локальной форме.

Электрический ток: это упорядоченной движение заряженных частиц.

Условие возникновение электрического тока:

- разность потенциалов

- наличие свободных заряженных частиц

Сила тока: Сила тока I равна заряду, проходящему через поперечное сечение проводника в единицу времени.

Плотность тока:

Модуль вектора плотности тока равен отношению силы тока dI через элементарную площадку, перпендикулярную направлению движения носителей тока, к ее площади dS_┴.

В металлических проводниках ток создается электронами, значит

Закон Ома: Сила тока, протекающего по однородному проводнику, пропорциональна разности потенциалов (напряжению ) на его концах.

С опротивление проводника:

p-это удельное сопротивление

Величину называют удельной электрической проводимостью:

Зависимость удельного сопротивления от температуры:

Закон ома в Локальной форме: