Циркуляция вектора напряженности электростатического поля. Работа сил поля при перемещении заряда.

Если в электростатическом поле движется из точки 1 в точку 2 заряд Q₀ то сила приложенная к этому заряду совершает работу, Работа силы F на элементарном перемещении dl будет равна A=(Q*Q₀/4*Pi*E₀)(1/r₁-1/r₂)

Работа не зависит от перемещения а определяется начальной и конечной точками

Электростатическое поле – потенциальное, а электростатические силы – консервативны. Отсюда следует работа при перемещении электрического заряда во внешнем электростатическом поле по любому замкнутому пути равна нулю.

Тело в потенциальном поле сил обладает потенциальной энергией за счет которой силами поля совершается работа

Если поле состоит из системы n-зарядов, то работа электростатических сил над зарядом Q₀ равна алгебраической сумме работ сил обусловленных каждым из зарядов в отдельности поэтому E_n заряда Q₀ в поле равна сумме напряженностей каждого из зарядов.

Потенциальная энергия заряда. Потенциал. Связь между напряженно­стью и потенциалом. Энергия взаимодействия системы зарядов.

Потенциал – физическая величина, работа по перемещению единичного положительного заряда при удалении его из данной точки на бесконечность. Если поле создается несколькими зарядами то потенциал поля системы зарядов равен сумме потенциалов всех этих зарядов.

Данная формула применяется к определению разности потенциалов по известной напряженности поля φ1-φ2=∫ Edl=∫E₀dl (потенциал в какой либо точке электростатического поля есть физическая величина определяемая напряженностью единичного точечного положительного заряда помещенного в эту точку) φ=Q/4Pi E₀R => работа A=U1-U2= Q₀(φ1-φ2)

Если поле состоит из системы n-зарядов, то работа электростатических сил над зарядом Q₀ равна алгебраической сумме работ сил обусловленных каждым из зарядов в отдельности поэтому E_n заряда Q₀ в поле равна сумме напряженностей каждого из зарядов.

Электрическое поле в веществе. Диэлектрики. Полярные и неполярные молекулы. Поляризация диэлектриков. Напряженность поля в диэлектриках и диэлектрическая проницаемость. Векторы поляризации и электрического смещения.

Диэлектрик — вещество, плохо проводящее электрический ток. Основное свойство диэлектрика состоит в способности поляризоваться во внешнем электрическом поле. Положительный заряд всех ядер атомов скомпенсирован электроном – молекула нейтральна

N2 H2 O2 CO2 CH4 – симметричное строение то есть центры тяжести + и – зарядов совпадают

Под действием поля заряды молекул смещаются в разные стороны и молекула поляризуется – неполярные диэлектрики

H2O NH3 SO2 – асимметричное строения то есть центры тяжести + и _ не совпадают – полярные диэлектрики

NaCl KCl KBr – ионное строение – нельзя выделить отдельные молекулы – строение ионные подрешетки.

При наложении поля происходит смещение решеток – поляризация

1) электронная поляризация

2) ориентационная поляризация

3) ионная поляризация

Если внести пластинку диэлектрика в однородное внешнее электростатическое поле то она поляризуется, + заряд сместится по полю.

Для большого классная диэлектриков поляризованность зависит от напряженности, и равна произведению диэлектрической проницаемости на E₀ и на напряженность

Диэлектрическая проницаемость - величина e, показывающая, во сколько раз сила взаимодействия двух электрических зарядов в среде меньше, чем в вакууме.

Вектор электрического смещения D характеризует электростатическое поле свободных зарядов, но при таком их распределении которое имеется при наличии диэлектрика, линии вектора электрического смещения могут начинаться только на свободных зарядах