Емкость тела не зависит от заряда, потенциала и материала тела!!!

Электростатика

Любой заряд кратен заряду электрона.

Заряд электрона:

Закон Кулона

Электрическая постоянная:

 

– диэлектрическая проницаемость среды (для вакуума и воздуха =0, ост. >0)

Закон сохранения заряда – эл. заряд замкнутой системы (без взаимодействий с внешними телами) – величина постоянная.

Электрическое поле– форма существования материи, образованное вокруг заряда.

Напряженность поля – силовая характеристика эл. поля, численно равная силе, действующей на единичный положительный заряд, помещенный в данную точку поля.

Поле точечного заряда:

Силовая линия – линия, в каждой точке которой вектор совпадает с касательной.

Силовые линии выходят из + и входят в -!!!

Принцип суперпозиции полей – результирующее поле системы зарядов равно сумме полей каждого заряда.

Вектор электрического смещения – ( ) (не зависит от среды):

Работа поля по перемещению заряда:

Потенциальная энергия взаимодействия двух зарядов:

Электрическое поле – потенциальное

Кулоновские силы – консервативные

Потенциал эл. поля – это энергетическая характеристика поля, численно равная потенциальной энергии единичного заряда, помещенного в данную точку поля.

Еслиr= => , то:

Для точечного заряда:

Эквипотенциальная поверхность – поверхность, на которой потенциал остается одинаковым. Силовые линии перпендикулярны эквипотенц. поверхности.

Диэлектрики в эл. поле:

Диэлектрики в эл. поле поляризуются, т.е. возникает результирующий эл. момент, отличный от нуля. Степень поляризации определяется эл. моментом единицы объёма.

Где P- вектор поляризации

Эл.поле внутри диэлектрика уменьшается!!!

Св-васигнетоэлектриков:

- высокая диэлектрич. Проницаемость

- пьезоэлектрический эффект(прямой) (при деформации поляризуется)

- обратный пьезоэл. Эффект – в эл. поле деформируется

Внутри проводника эл. поля нет!!!

Электроемкость –характеристика тела и окружающей среды, численноравная заряду тела, если его потенциал равен 1В.

Емкость зависит от размеров тела, его формы и от окружающей среды!!!

Емкость тела не зависит от заряда, потенциала и материала тела!!!

Для шара:

где R – радиус тела

Для плоского конденсатора:

Где S –площадь поверхности одной пластины,

d- расстояние между пластинами.

Поле внутри конденсатора:

При последовательном соединении конденсаторов:

При параллельном соединении конденсаторов:

Энергия эл. поля:

Чтоб зарядить тело, необходимо совершить работу:

Работа по зарядке тела равна энергии эл. поля:

Для конденсатора:

Объёмная плотность энергии:

 

Законы постоянного тока.

Эл.ток – направленное движение зарядов.

Сила тока – интегральная характеристика тока, численно равная заряду, который проходит через поперечное сечение проводника за 1 сек.

Для постоянного тока:

Плотность тока – дифференциальная характеристика тока, численно равная току, проходящему через единичную площадку, перпендикулярную направлению движения тока. Это вектор, направленный параллельно направлению тока.

Если ток не меняется по сечению:

Электродвижущая сила (ЭДС) – характеристика источника тока, численно равная работе сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда по контуру.

Напряжение – характеристика, численно равная работе кулоновских и сторонних сил по перемещению заряда на участке цепи.

Если

Сопротивление – зависит от вещества, форы и длины проводника, а так-же от его температуры.

Зависимость от температуры:

Где – при t=0 градусов по Цельсию

– температурный коэффициент сопротивления.

Последовательное соединение:

Параллельное соединение:

 

Закон Ома в дифференциальной форме:

Где E – напряженность

Поле совершает работу по перемещению заряда. Это – работа тока.

Закон Джоуля-Ленца:

Мощность тока :

Закон Ома для неоднородн. участка цепи:

Если

Закон Ома для полной цепи:

Если R=0 – короткое замыкание

КПД:

Магнетизм

Опыты Эрстетеа : вблизи проводника с током стрелка компаса отклоняется.

Опыты Ампера: Пропускал по двум параллельным проводникам ток в одинаковых(притягивается) и противоположных(отталкивается) направлениях.

Теория Ампера: проводники с током взаимодействуют посредством магнитного тока.

В постоянном магните существуют круговые микротоки. Магнитное взаимодействие происходит посредством магнитного поля, создающегося микротоками.

Рамка с током:

Магнитный момент