6. Электростатическое поле равномерно заряженной пластины и конденсатора.

Пластина (плоскость). Поле, созданное бесконечной равномерно заряженной плоскостью, однородно. Оно не меняется с расстоянием от заряженной поверхности ни по величине, ни по направлению. Линии напряженности перпендикулярны рассматриваемой плоскости и направлены от нее в обе стороны.

Электрическое поле равномерно заряженной плоскости (график):

Конденсатор. Силовые линии поля положительно заряженной плоскости направлены от неё, а отрицательной — к плоскости. При сложении этих полей, напряжённость результирующего поля вне конденсатора оказывается равной нулю, а внутри конденсатора, где эти поля совпадают по направлению, — поле удваивается:

7. Электростатическое поле равномерно заряженного бесконечного цилиндра.

Бесконечный цилиндр радиуса R заряжен равномерно; линейная плотность заряда равна l. Из соображений симметрии следует, что линии напряженности будут направлены по радиусам круговых сечений с одинаковой густотой во все стороны относительно оси цилиндра. Если r < R, то замкнутая поверхность зарядов внутри не содержит, поэтому в этой области Е = 0.

Электрическое поле равномерно заряженного цилиндра (график):

8. Электростатическое поле равномерно заряженной сферы.

Сферическая поверхность радиуса R с общим зарядом Q заряжена равномерно с поверхностной плотностью s. Благодаря равномерному распределению заряда по поверхности поле, создаваемое им, обладает сферической симметрией. Поэтому линии напряженности направлены радиально. Электрическое поле заряженной сферы (график):

9. Электростатическое поле равно объёмно заряженного шара.

Зависимость напряженности поля равномерно заряженного шара от расстояния r (график):

10. Работа по перемещению эл. Заряда в поле. Потенциал поля.

Работа определяется конечной и начальной координатами.

Потенциал наряду с напряжённостью поля (Е) используется для описания эл-х полей. Потенциал численно равен потенц-й энергии, которой обладал бы в данной точке поля единичный положительный заряд.

Потенциал точеч. заряда:

а) Внутри сферы (r < R)

б) На пов-ти сферы (r = R)

в) Вне сферы (r > R)

11. Взаимосвязь между напряжённостью и потенциалом электростатического поля. Эквипотенциальные поверхности.

А)

а) если эл. поле обладает центральной или сферич-й симметрией:

б) для однородного поля:

фи1 и фи2 – потенциалы точек двух эквипотенциальных пов-тей; d – расстояние м\ду этими пов-тями вдоль силовой линии.

Б)Урав-е эквипотенциальной поверхности в системе координат Oxyz:

При перемещении заряда по эквипотенциальной поверхности работа не совершается.