11 Билет.

При перемещении диэлектрика во внешнее электрическое поле он поляризуется, т.е. приобретает отличный от нуля дипольный момент. Для количественного описания поляризации диэлектрика пользуются векторной величиной -поляризованностью, которая определяется как дипольный момент единицы объема диэлектрика.

,                                                 (2.2)

где   – суммарный дипольный момент всех молекул диэлектрика в объеме V,   – дипольный момент одной молекулы.

Поляризованность изотропного диэлектрика любого типа связана с напряженностью поля соотношением

,                                                     (2.3)

где   – диэлектрическая восприимчивость вещества, хар-ая свойства диэлектрика,   – электрическая постоянная.

Диэлектрическая восприимчивость вещества характеризует способность диэлектрика к поляризации.

Связь вектора поляризации с поверхностной плотностью связанных зарядов.

В однородном электрическом поле, если S - площадь боковой грани проводника, то диэлектрик приобретает дипольный момент, равный p=σ' Sl, где l - вектор длины параллелепипеда, направленный вдоль электрического поля или, от отрицательных зарядов к положительным. Вектор поляризации равен:

P = = σ' т.е. P = σ'

12, 13

Для описания электрического поля, в частности, в диэлектрике, вводят в рассмотрение вектор электрического смещения (вектор электростатической индукции)  , равный

                 

Результирующее поле в диэлектрике описывается вектором напряженности  и зависит от свойств диэлектрика (от ε). Вектором  описывается электростатическое поле, создаваемое свободными зарядами. Связанные заряды, возникающие в диэлектрике, могут вызвать перераспределение свободных зарядов, создающих поле. Поэтому вектор   характеризует электростатическое поле, создаваемое свободными зарядами (т.е. в вакууме), но при таком их распределении в пространстве, какое имеется при наличии диэлектрика.

Силовые линии вектора   могут начинаться и заканчиваться как на свободных, так и на связанных зарядах. Силовые линии вектора   - только на свободных. Через области поля, где находятся связанные заряды, силовые линии вектора   проходят не прерываясь.

ПОТОК ВЕКТОРА   через произвольную замкнутую поверхность s

, где D-проекция вектора Dна нормальль n к площадке dS

ТЕОРЕМА ГАУССА ДЛЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ В ДИЭЛЕКТРИКЕ:

Поток вектора смещения электростатического поля в диэлектрике сквозь произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключенных внутри этой поверхности свободных электрических зарядов:

[C]=[Ф]

15 Билет.

Проводник- это материал, хорошо проводящий электрический ток. Материал, в котором вс езаряды, находятся в свободном состоянии. Типичные проводники-металлы.

Свободные заряды - заряды, которые могут распространяться на большие расстояния В отсутствии внешнего поля в любом электролите объема проводника отрицательный свободный заряд компенсируется положительным зарядом ионной решетки. В проводнике, внесенном в электрическое поле, происходит перераспределение свободных зарядов, в результате на поверхности проводника возникают нескомпенсированные положителные и отрицателные заряды.

Этот процесс называют электростатической индукцией,а появившиеся на поверхности проводника заряды –индукционный заряд.

Индукционные заряды создают свое собственное поле E^t, которое компенсирует внешнее поле E₀ во всем объеме проводника(внутри проводника)

E=E₀+E^t=0