Студопедия
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Билет 8. Энергия электростатического поля. Энергия заряженного конденсатора. Энергия диполя во внешнем поле.

Читайте также:
  1. Аксиома коммутативной группы с операцией сложения. Кольцо. Поле.
  2. Барометрическая формула. Закон Больцмана для распределения частиц во внешнем потенциальном поле.
  3. Билет 3. Электрический диполь. Дипольный момент. Поля диполя.
  4. Близкодействие и дальнодействие. Электрическое поле. Напряженность электрического поля.
  5. В идеальном газе потенциальная энергия взаимодействия молекул пренебрежимо мала и внутренняя энергия равна сумме энергий отдельных молекул
  6. Векторный характер силового поля. Потенциальные силовые поля.
  7. Визначення поняття шум – фізичного та фізіологічного. Параметри звукового поля.
  8. Вихревое электрическое поле. Токи Фуко. Применение токов Фуко. Скин-эффект.
  9. Вихревое электрическое поле. Циркуляция вектора напряженности вихревого эл.поля.

Энергия электростатического поля - это энергия системы неподвижных точечных зарядов, энергия уединенного заряженного проводника и энергия заряженного конденсатора.

Если имеется система двух заряженных проводников (конденсатор), то полная энергия системы равна сумме собственных потенциальных энергий проводников и энергии их взаимодействия.

Энергия взаимодействия дискретных зарядов. Допустим, что имеются заряженные шары очень маленького диаметра, который меньше расстояния между центрами шаров. Распределение заряда в шарах сферически симметрично. Величина (1) равна работе, которая совершается при разведении зарядом q1 и q2 от расстояния r между ними до бесконечности. Эта работа положительна, когда заряды одноимённы и между ними действуют силы отталкивания. Между разноимёнными зарядами действуют силы притяжения и работа отрицательна. В последнем случае необходимо совершить работу за счёт внешних источников энергии. Поэтому в соответствии с общим определением (1) есть энергия взаимодействия заряженных шаров. Поскольку оба заряда входят в формулу (1) симметрично, её целесообразно записать в виде:

где потенциал созданный 2 зарядом в центре первого; (см. предыд.). Несколько шаров: Энергия взаимодействия при непрерывном распределении зарядов. - потенциал в точке элемента dV.

Рассчитаем энергию заряженного конденсатора. Конденсатор состоит из двух, первоначально незаряженных, пластин. Будем постепенно отнимать у нижней пластины заряд d q и переносить его на верхнюю пластину (рис. 5.15).

В результате между пластинами возникнет разность потенциалов При переносе каждой порции заряда совершается элементарная работа.

 

Воспользовавшись определением емкости получаем ;

Общая работа, затраченная на увеличение заряда пластин конденсатора от 0 до q, равна:

;

       

При вычислении интеграла учтено, что емкость С не зависит от q и φ. Величина полной работы А равна энергии, запасенной конденсатором:

     

Эту энергию можно также записать в виде

       

Запасание энергии конденсатором наглядно проявляется при его подключении к электрической лампочке. Лампочка вспыхивает и гаснет при разрядке конденсатор.

Энергия диполя во внешнем поле. Эта энергия равна сумме энергий зарядов диполя. ; Разложим в ряд по I. где в следствие чрезвычайной малости сохранены лишь члены первого порядка по . Формула принимает вид ;




Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 172 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2025 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав