Loeng nr 2

Лекция № 2
Потенциал
Потенциал электростатического поля равен отношению
потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду
Потенциал численно равен работе, которую совершают
силы электрического поля по перемещению единичного
положительного заряда из данной точки на бесконечность
Положительная и отрицательная
работа
Задача
• Представить единицу измерения потенциала в
системе Си
• Радиус металлического шара 5 см и его заряд 10-8
Кл. Определить потенциал на поверхности шара и
на расстоянии 2 см от него. Нарисовать график
изменения потенциала от расстояния.
• Круглая дождевая капля состоит из 1000 круглых
капелек радиусом 0,2 мм. В каждой капельке 104
электрон. Определить потенциал капли.
• Потенциал какой-то точки равен 1В, если заряд в 1 Кл
переносится из одной точки в другую и при этом
совершается работа в 1 Дж.
Если заряд, охватываемые полем, положительный, то потенциал
тоже положительный. И наоборот
Электрическое напряжение (напряжение) между двумя точками
равно разности потенциалов этих точек.
Электрическое поле существует пока существует разность
потенциалов
U AB   A  B
UAB
А
В
Эквипотенциальные поверхности
Вектор напряжённости направлен в сторону уменьшения потенциала
Потенциал заряженной сферы
Внутри шара E=0, следовательно потенциал каждой
точки внутри сферы численно равен потенциалу на
поверхности сферы.
Снаружи шара потенциал убывает по сравнению с
расстоянием
Диполь
Система двух одинаковых по величине разноимённых точечных
зарядов, находящихся на расстоянии l друг от друга
l – плечо диполя (ось)
Электрический момент (характеристика диполя).
Направление вектора от отрицательного заряда к
положительному
Напряжённость и потенциал
электрического поля диполя
Напряжённость электрического поля в точке A на расстоянии R (R>>l)
разделена на 2 компонента: Ep – параллельно диполю и E┴ перпендикулярно диполю. Общий вектор направлен по касательной
Диполь во внешнем электрическом
поле
Во внешнем поле на диполь действует пара сил, которые равны по
величине и обратны по направлению. Пара сил образует
вращающийся момент (механический момент), который пытается
повернуть диполь по направлению поля
Электрическое поле в диэлектриках
• Диэдектрики – вещества не способные проводить
электрический ток
• Молекулы диэлектрика: полярные и неполярные
• Неполярные – положительные и отрицательные
заряды при отсутствии внешнего поля расположены
симметрично (CO, CCl4, CS2)
• Полярные – положительные и отрицательные
заряда при любых условиях расположены
асимметрично (HCl, H2O)
Поведение полярной молекулы
диполя во внешнем поле
Поведение неполярной молекулы
диполя во внешнем поле
Поляризация диэлектриков
Неполярные молекулы во внешнем поле приобретают
дипольный момент, который пропорционален вектору
напряжённости электрического поля
Поляризуемость молекулы
Вектор поляризации
Диэлектрическая восприимчивость
Поляризация неполярных
диэлектриков
Диэлектрическая проницаемость и восприимчивость не
зависят ни от температуры, ни от напряжённости поля.
Вектор поляризации пропорционален напряжённости поля
Поляризация полярных
диэлектриков
Поляризация сегнетоэлектриков
Диэлектрическая проницаемость очень велика в определённом
диапазоне температур
Диэлектрическая проницаемость и восприимчивость зависят как
от температуры, так и от напряжённости поля
Поле на границе раздела
диэлектриков
Электрическое смещение
(электрическая индукция)