Электрическое поле
Эл. поле – это особый вид материи, который существует вокруг любого проводника с током и действует с силой на другой проводник или заряженную частицу, внесенную в него.
Обнаружить эл. поле можно пробным зарядом.
Пробный заряд – это заряд, внесение которого в исследуемое поле не приводит к перераспределению сил в нем.
Основные характеристики электрического поля
Напряженность – величина хар-ая Потенциал – это величина, равная
силу, с которой эл. поле действует отношению работе, совершаемой
на заряд, помещенную в данную эл.полем при переносе заряда из
точку эл. поля. бесконечности в данную точку поля
Си:[E]=
Си:
[
=
=
=В
Вектор
напряженности есть
- среда
касательная
к силовой линии
- вакуум
эл.поля. разность потенциалов
-
=
-
=
= U(B)
E=
-
среда U-
напряжение – разность потенци-
E=
–
вакуум
алов, численно ровное работе,
Совершаемой эл.полем при пере-
мещении заряда из одной точки в
E=const (поле однородное) другую.
E≠const (неоднородное)
S
Е Е*S=N-поток
вектора
S⊥E- напряженности
[E]=В*м
б) поток через сферическую поверхность определяется отношением суммы зарядов, расположенных внутри этой поверхности к абсолютной диэлектрической проницаемости среды.
=
N=
- вакуум N=
- среда ⇒
теорема Гаусса
Связь
между напряженностью и напряжением
E=
– расстояние.
Электропроводность. Проводники, диэлектрики и полупроводники.
Электропроводность – способность вещества пропускать электрический ток.
Проводники
(обладают высокой электропроводностью)
1 рода 2 род
Металлы, среды, электролиты, электролиты
газы, плазма, вакуум. носителями эл.заряда являются
Ток образуется свободными ē, ионы – заряженные атомы и
электронная электропроводимость молекулы.
Полупроводники - материалы, которые по своим эл. свойствам занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками.
Относятся: германий, кремний, селен, оксиды металлов, соединения металлов с серой. Электропроводность и концентрация носителей зарядов в них зависит от температуры, освещенности, примесей.
Обладают проводимостью
Электронной(-)
дырочной(+)
Если на п/п действует эл. поле, движение дырок и электронов становится упорядоченным и в п/п возникает эл. ток.
Применение: выпрямители, усилители, "строительный" материал диодов, трансляторов, микропроцессоров и др. электронной техники.
Диэлектрики – ряд веществ, у которых отсутствуют свободные электроны.
Диэлектрики
полярные неполярные
1) центры распределения "+" 1) центры распределения
и "-" зарядов не совпадают "+" и "-" зарядов совпадают
2 ) "поле ориентирует готовые диполи" 2) поле растягивает молекулы
в диполи, оси которых
направлены вдоль поля.
Эл. диполь – пара разноименных точечных зарядов, связанных между собой и находящихся на малом расстоянии.
Явление направленного движения свободных носителей эл. зарядов в веществе или в вакууме наз. эл. током проводимости.
Величина тока проводимости определяется эл. зарядом всех частиц, проходящих через поперечное сечение проводника в единицу времени. Общий заряд частиц, прошедших через сечение за это время.
Q=e*n
I=
[I]=A
Постоянный ток – эл. ток, длительно не изменяющийся по величине и направлению.
Переменный ток – эл. ток, изменяющийся в теч.времени.
Плотность тока – отношение величины тока в проводимости к площади поперечного сечения этого проводника. j=
⇒j
определяет интенсивность(способность)
проводника определ. Сечение выдерживать
ту или иную токовую нагрузку.
[j]=