Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Теорема Остроградского-Гаусса для потока вектора индукции эл.поля.

Эквипотенциальная поверхность — понятие, применимое к любому потенциальному векторному полю, например, к статическому электрическому полю или к ньютоновскому гравитационному полю. Эквипотенциальная поверхность — это поверхность, на которой скалярный потенциал данного потенциального поля принимает постоянное значение (поверхность уровня потенциала). Другое, эквивалентное, определение — поверхность, в любой своей точке ортогональная силовым линиям поля.

7)Электрические поля порождаемые системой зарядов Магнитное поле способно в определенных условиях порождать электрическое без помощи зарядов, а электрическое — непосредственно порождать магнитное. Именно так: магнитное поле рождает только электрическое, а электрическое — только магнитное, которое, правда, в свою очередь может породить электрическое. Нечто похожее встречается в мире насекомых: гусеница превращается только в бабочку, а бабочка производит на свет только яйца, из которых вылупляются гусеницы, но никогда сами гусеницы не производят себе подобных непосредственно, так же как и бабочки.

8 )Проводники и их классификации. Проводники-вещества, хорошо проводящие эл. ток, т.е. обладающие высокой электропроводимостью (небольшим удельным электросопротивлением) Носителя зарядов в проводниках являются: а) В металлах и их сплавах –квазисвободные электроны проводимости; б) в электролитах - положительные и отрицательные ионы; в) в плазме- свободные электроны и ионы. Проводники первого рода- металлы и из сплавы, графит, некоторые окислы и сернистые соединения металлов. Проводники второго рода- электролиты (растворы солей, кислот и щелочей). Отличительными особенностями проводников первого рода явл: а)эл. ток в них представляет собой упорядочное движение квазисвободных электронов проводимости, при этом никаких химических изменений в проводниках не происходит; б) кристаллическое строение. Это последовательность правильно расположенных групп ионов, образующих пространственную кристаллическую решетку, в межузельном пространстве которой находятся квазисвободные электроны проводимости Электростатическое поле в полости идеального проводника и у его поверхности. В отсутствии внешнего эл. поля заряды находящиеся в узлах кристаллической решетки метал. Проводников скомпенсированы зарядами квазисвободных электронов в проводимости, при этом в поле на эл. проводимости действует сила F=qE.В результате происходит перераспределение эл. зарядов в обьеме проводника (Электрическая индукция) которая приводит к появлению внутри проводника собственно эл. поля с напряженностью Е- направление которого противоположнок направлению внешнего эл. поля Ео, поэтому условием перераспределение зарядов является Е=Ео+Е’ не равно 0. При условии, когда равно нулю перераспределение эл. зарядов внутри проводника прекращается, поэтому такое условие называю равновесие зарядов в проводнике. Таким образом не скомпенсированные эл. заряды в заряженном проводнике будут находиться только на его поверхности. Электростатическая защита — помещение приборов, чувствительных к электрическому полю, внутрь замкнутой проводящей оболочки для экранирования от внешнего электрического поля. Это явление связано с тем, что на поверхности проводника (заряженного или незаряженного), помещённого во внешнее электрическое поле, заряды перераспределяются так (явление электростатической индукции), что создаваемое ими внутри проводника поле полностью компенсирует внешнее.

9) Электроемкость проводника и ее физический смысл. Электроемкость уединенного проводника есть физическая величина численно равная величине заряда, который необходимо сообщить данному проводнику для увеличения его потенциала на единицу. В СИ единицей емкости является Фарад (Ф). Определим электроемкость уединенного шара. Потенциал заряженного шара радиуса R Сравнивая с получаем . Конденсаторы и их емкость. Конденсатор — двухполюсник с определённым значением ёмкости и малой омической проводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля. Конденсатор является пассивным электронным компонентом. Обычно состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок. Принцип действия конденсаторов основан на способности накапливать на обкладках электрические заряды при приложении между ними напряжения. Количественной мерой способности накапливать электрические заряды является емкость конденсатора. В простейшем случае конденсатор представляет собой две металлические пластины, разделенные слоем диэлектрика.

10)Соединение конденсаторов Е сли необходимо увеличить общую емкость конденсаторов, то их соединяют между собой параллельно. При этом способе соединения общая площадь пластин увеличивается по сравнению с площадью пластины каждого конденсатора. Общая емкость конденсаторов, соединенных параллельно, равна сумме емкостей отдель­ных конденсаторов и вычисляется по формуле Собщ=С1 + С2+С3+ ••• Конденсаторы соединяют последовательно когда рабочее напряжение установки превышает напряжение, на которое рассчитана изоляция одного конденсатора. Общая емкость конденсаторов при таком соединении уменьшается. Величина, обратная общей емкости конденсаторов, соединенных последовательно , равна сумме обратных величин емкостей отдельных конденсаторов: Классификация конденсаторов. Конденсаторы делятся на конденсаторы общего и специального назначения, а также группируются по некоторым характеристикам.
Конденсаторы общего назначения широко применяются в различной аппаратуре. Обычно это низковольтные конденсаторы, к которым не предъявляются особые требования по классу точности, ТКЕ, напряжению и т.п.
Конденсаторы специального назначения - это все остальные конденсаторы. Как понятно из названия, эти конденсаторы предназначены для выполнения специфических функций (подавление помех, пуск электродвигателя и т.п.) или для работы в особых условиях (высокое напряжение, импульсный ток и т.п.).
Итак, классификация конденсаторов определяет группы по следующим признакам:

По назначению:

1. Конденсаторы общего назначения

2. Конденсаторы специального назначения

• По характеру изменения ёмкости:

1. Конденсаторы постоянной ёмкости (постоянные конденсаторы)

2. Конденсаторы переменной ёмкости (переменные конденсаторы)

3. Подстроечные конденсаторы

• По способу защиты:

1. Незащищённые конденсаторы

2. Защищённые конденсаторы

3. Неизолированные конденсаторы

4. Изолированные конденсаторы

5. Уплотнённые конденсаторы

6. Герметизированные конденсаторы

• По виду диэлектрика:

1. C газообразным диэлектриком

2. C оксидным диэлектриком

3. C неорганическим диэлектриком

4. C органическим диэлектриком

Конденсаторы постоянной ёмкости (постоянные конденсаторы) подразделяются на высокочастотные и низкочастотные. Постоянные конденсаторы не могут изменять свою ёмкость в процессе работы, то есть их ёмкость является постоянной (точнее, она может колебаться в небольших пределах в зависимости от температуры, но это в пределах допуска).
Конденсаторы переменной ёмкости (переменные конденсаторы) могут изменять свою ёмкость в процессе работы. Как известно, ёмкость конденсатора зависит от площади его обкладок и расстояния между ними. Эти параметры можно изменять различными способами. Вы наверняка пользовались аналоговыми радиоприёмниками, в которых переменные конденсаторы используются для настройки на радиостанцию.
Подстроенные конденсаторы также могут изменять свою ёмкость. Переменные конденсаторы отличаются от подстроечных тем, что их ёмкость можно изменять во время работы устройства, в то время как подстроечные конденсаторы используются обычно только при настройке аппаратуры на заводе.
Кроме этого конденсаторы можно разделить на полярные и неполярные (хотя по этим признакам их обычно не классифицируют).
Полярные конденсаторы могут работать только в цепях постоянного тока и требуют строгого соблюдения полярности при подключении (плюс подключается к выводу со знаком плюс, минус, соответственно - к выводу со знаком минус). При не соблюдении этого требования такой конденсатор может выйти из строя.
Неполярные конденсаторы могут работать в цепях как постоянного, так и переменного тока. Такие конденсаторы можно подключать без учёта полярности напряжения.

11)Диэлектрики. Диэлектрики – вещества, обладающие малой электропроводностью, т.к. у них очень мало свободных заряженных частиц – электронов и ионов. Эти частицы появляются в диэлектриках только при нагреве до высоких температур. Существуют диэлектрики газообразные (газы, воздух), жидкие (масла, жидкие органические вещества) и твердые (парафин, полиэтилен, слюда, керамика и т.п.).При наложении электрического напряжения в диэлектрике, представляющем сложную электрическую систему, протекают разнообразные электрические процессы, связанные с его поляризацией, электрической проводимостью. В случае очень большого напряжения может произойти разрушение диэлектрика, называемое пробоем. Эти процессы определяют свойства диэлектриков, а, следовательно, надежность их работы в радиоустройствах, поэтому рассмотрим эти процессы. Электрическое поле в диэлектрике. Рассмотрим плоский однородный диэлектрический слой, расположенный между двумя разноименно заряженными плоскостями (рис. 2.5). Пусть напряженность электрического поля, которое создается этими плоскостями в вакууме, равна ,где - поверхностная плотность зарядов на пластинах (эти заряды называют свободными). Под действием поля диэлектрик поляризуется, и на его гранях появляются поляризационные или связанные заряды. Эти заряды создают в диэлектрике электрическое поле , которое направлено против внешнего поля .

,

где - поверхностная плотность связанных зарядов. Результирующее поле внутри диэлектрика .

Поверхностная плотность связанных зарядов меньше плотности свободных зарядов, и не все поле E ₀ компенсируется полем диэлектрика: часть линий напряженности проходит сквозь диэлектрик, другая часть обрывается на связанных зарядах (рис. 2.5). Вне диэлектрика . Следовательно, в результате поляризации поле внутри диэлектрика оказывается слабее, чем внешнее . Таким образом, ,где - диэлектрическая проницаемость среды. Из формулы видно, что диэлектрическая проницаемость показывает, во сколько раз напряженность поля в вакууме больше напряженности поля в диэлектрике. Для вакуума , для диэлектриков .

Теорема Остроградского-Гаусса для потока вектора индукции эл.поля.