13. Вектор электрического смещения d и его свойства.

-диэлектрическая проницаемость среды

(1)

Заметим, что вектор представляет собой сумму двух совершенно различных величин: ₀ и . Поэтому он действительно вспомогательный вектор, не имеющий какого-либо глубокого физического смысла. Однако свойство поля вектора , выражаемое уравнением (1), оправдывает введение этого вектора: во многих случаях он значительно упрощает изучение поля в диэлектриках.

Единицей величины служит кулон на квадратный метр (Кл/м^г).

14. Условия на границе раздела диэлектриков для e и d. Преломление линий e и d. Поле в однородном диэлектрике.

На границе диэлектриков не изменяются:

• Тангенциальная составляющая E;

• Нормальная составляющая D.

Доказательства:

• Для тангенциальной составляющей E

И ЛИ

• Для нормальной составляющей D

Или

Закон преломления линий электрического смещения

Поле внутри диэлектрика

• Заряды, входящие в состав молекул диэлектрика, называются связанными.

• Заряды, которые хотя и находятся в пределах диэлектрика, но не входят в состав его молекул, а также заряды, расположенные за пределами диэлектрика, называются сторонними.

Микроскопическое или истинное поле в диэлектрике

Микроскопическое поле изменяется со временем

Макроскопическое поле в диэлектрике

После усреднения по физически малому объёму имеем

В вакууме

15. Теорема Остроградского-Гаусса. Вычисление напряженности и потенциала электрического поля для двух заряженных плоскостей

П

оле двух равномерно заряженных плоскостей.

Поле двух параллельных бесконечных плоскостей, заряженных разноименно с одинаковой величиной постоянной поверхностной плоскостью , можно найти как суперпозицию полей, создаваемых каждой из плоскостей в отдельности. В области между плоскостями складываемые поля имеют одинаковое направление, так что результирующая напряженность равна

Вне объема, ограниченного плоскостями, складываемые поля имеют противоположные направления, так что результирующая напряженность равна нулю.

Таким образом, поле оказывается сосредоточенным между плоскостями. Напряженность поля во всех точках этой области одинакова по величине и по направлению; следовательно, поле однородно. Линии напряженности представляют собой совокупность параллельных равноотстоящих прямых.

Полученные результаты приближенно справедливы и для плоскостей конечных размеров, если расстояние между плоскостями много меньше их линейных размеров (плоский конденсатор). В этом случае заметные отклонения поля от однородности наблюдаются только вблизи краев пластин.

(Материал из интернета )

Поле двух равномерно заряженных плоскостей

Пусть две бесконечные плоскости заряжены разноименными зарядами с одинаковой по величине плотностью σ (рис. 2.13).

Результирующее поле, как было сказано выше, находится как суперпозиция полей, создаваемых каждой из плоскостей .

Тогда внутри плоскостей

(2.5.2)

Вне плоскостей напряженность поля

Рис. 2.13

Полученный результат справедлив и для плоскостей конечных размеров, если расстояние между плоскостями гораздо меньше линейных размеров плоскостей (плоский конденсатор).

Между пластинами конденсатора действует сила взаимного притяжения (на единицу площади пластин):

,   т.е.    .

(2.5.3)

Механические силы, действующие между заряженными телами, называют пондермоторными.

Тогда сила притяжения между пластинами конденсатора:

(2.5.4)

где S – площадь обкладок конденсатора. Т.к. , то

.

(2.5.5)

Это формула для расчета пондермоторной силы.