Вопрос №59 с вязь между напряженностью поля и напряжением
Между
пластинами имеется напряжение:
При
перемещении пробного заряда
от данной пластины до другой поле
совершит работу:
.
Эту
же работу можно выразить как произведение
электрической силы
на
путь
:
;
Следовательно, напряженность однородного
поля численно равна разности потенциалов
на единице длины линии напряженности.
;
Выразив напряженность поля через
приращение потенциала
получим:
;
Приращение потенциала, приходящегося
на единицу длинны линии напряженности
однородного поля, называют градиентом
потенциала и обозначается grad
.
Поле сильнее там, где изменяется потенциал.
Вопрос №60 Электроемкость проводника. Единица измерения
;
Величина
,
характеризующая зависимость заряда
наэлектризованного проводника от
размеров и формы проводника и внешних
условий, называется электрической
емкостью проводника. Электрическая
емкость проводника измеряется количеством
электричества, необходимым для повышения
потенциала этого проводника на единицу.
;
Фарад – электрическая емкость такого
проводника, которому для повышения
потенциала на 1В необходимо сообщить
заряд в 1Кл. Фарад – очень большая
единица, и на практике электрическую
емкость часто выражают в микрофарадах
(мкФ) и пикофарадах (пФ): 1мкФ=
Ф;
1пФ=
Ф.
;
;
;
;
(Формула для вычисления емкости
уединенного проводящего шара с радиусом
r)
Вопрос №61 Конденсаторы. Последовательное соединение конденсаторов в батарею
Конденсаторы – приборы, служащие для накопления электрических зарядов и электрической энергии, электрическая емкость которых не зависит от внешних условий, т.е. имеют определенную величину.
;
;
– относительная
диэлектрическая проницаемость среды;
– площадь пластинки
;
– толщина диэлектрика, расстояние между
пластинками
;
–число
пластинок;
П
оследовательным
называется такое соединение конденсаторов,
при котором отрицательно заряженная
обкладка предыдущего конденсатора
соединена с положительно заряженной
обкладкой последующего.
;
;
Вопрос №62 Параллельное соединение конденсаторов в батарею. Энергия заряженного конденсатора.
Параллельным называется соединение конденсаторов при котором все положительно заряженные обкладки присоединены к одному проводу, а отрицательно заряженные – к другому проводу.
;
;
Работа
сил электрического поля при перемещении
заряда
между двумя точками поля равна
,
если напряжение
остается постоянным. При зарядке
конденсатора напряжение на его обкладках
возрастает от нуля до
,
и при вычислении работы поля в этом
случае для напряжения нужно брать его
среднее значение.
;
Поскольку
работа
идет
на увеличение энергии
заряженного конденсатора, то
.
.
Так
как
,
то получаем:
.
Вопрос №63 Сила тока и плотность тока в проводнике
;
Коэффициент
пропорциональности
,
который выражает зависимость скорости
движение носителей зарядов, обусловленной
действием сил поля, от рода вещества
проводника и внешних условий, называют
подвижностью носителей тока. Подвижность
измеряется скоростью направленного
движения носителей тока в проводнике
при напряженности поля, равной единице.
Величину
,
характеризующую быстроту переноса
заряда в проводнике через его поперечное
сечения, называют силой
тока(или током).
Силу тока в проводнике измеряют количество
электричества, проходящего через
поперечное сечение проводника за единицу
времени:
.
В
еличину
,
характеризующую быстроту переноса
заряда в проводнике через единицу
площади его поперечного сечения, называют
плотностью тока.
.
.
;
;
;
;
;
В
векторной форме:
;
поскольку
,
получим:
.
– напряженность
поля в проводнике;
– количество подвижных зарядов в единицу
объема проводника;
–скорость
направленного движения;
положительны
заряд.
Напряженность
поля в цилиндре:
;тогда из
и
получим:
и
;Эти
формулы можно применять и к проводнику
произвольных размеров, тогда lбудет
обозначать длину всего проводника,
S–площадь
его поперечного сечения, а U
– напряжение на его концах.
Ток, при котором плотность тока в каждой в каждой точке проводника не изменяется со временем, называется постоянным. Если изменяется со временем – переменным.