рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Поле в однородном диэлектрике

Поле в однородном диэлектрике - раздел Электротехника, Электрическая энергия системы зарядов Определение Результирующего Поля Е В Веществе Сопряжено С Большими Трудностям...

Определение результирующего поля Е в веществе сопряжено с большими трудностями, поскольку неизвестно заранее, как распределяются индуцированные заряды в веществе. Ясно только, что распределение этих зарядов зависит от природы и формы вещества, а также от конфигурации внешнего поля Е0. В общем случае решение вопроса о результирующем поле Е в диэлектрике наталкивается на серьезные трудности: определение макрополя Е' связанных зарядов в каждом конкретном случае представляет собой сложную самостоятельную задачу - универсальной формулы для нахождения Е' нет. Исключение составляет случай, когда все пространство, где имеется поле Е0, заполнено однородным изотропным диэлектриком. Представим себе заряженный проводник (или проводники) в вакууме -обычно сторонние заряды располагаются на проводниках. В состоянии равновесия поле внутри проводника Е=0, при определенном и единственном распределении поверхностного заряда σ. Пусть в окружающем проводник пространстве создано при этом поле Е0. Теперь заполним все пространство, где есть поле, однородным диэлектриком. В таком диэлектрике вследствие его поляризации появятся только поверхностные связанные заряды σ' — на границе с проводником, причем заряды σ' однозначно связаны со сторонними зарядами σ на поверхности проводника. Внутри проводника поле по-прежнему будет отсутствовать (Е=0). Это значит, что распределение поверхностных зарядов (сторонних σ + связанных σ') на границе раздела проводника и диэлектрика будет подобно прежнему распределению сторонних зарядов (σ), и конфигурация результирующего поля Г в диэлектрике останется той же, что и при отсутствии диэлектрика. Изменится только значение поля в каждой точке. Согласно теореме Гаусса σ + σ ' = Е0.Еn где Еп = Dn /εε0 = σ / εε0, поэтому σ+σ'=σ/εε0.(3.28).Но если заряды, создающие электрическое поле, всюду на границе раздела уменьшились в ε раз, значит, и само поле Е тоже стало всюду меньше поля Е0 во столько же раз: Е = E0/ε (3.29). Умножив обе части этого равенства на εε0, получим

D = D0,(3.30) поле вектора D в рассматриваемом случае не меняется. Формулы (3.29) и (3.30) справедливы и в более общем случае, когда однородный диэлектрик целиком заполняет объем между эквипотенциальными поверхностями поля Е0 сторонних зарядов (или внешнего поля). И здесь внутри диэлектрика Е = EО/ε и D = D0. В этих случаях напряженность Е' поля связанных зарядов находится в простой связи с поляризованностью Р диэлектрика, а именно Е'=-P/ε0 (3.31). Это соотношение получается из формулы Е = Е0 + Е', если учесть, что E0=εE и P=χε0E. В других случаях формулы (3.29)-(3.31) становятся не справедливыми.

Следствия. Если однородный диэлектрик заполняет все пространство, занимаемое полем, то напряженность Е поля будет в ε раз меньше напряженности Е0 поля тех же сторонних зарядов, но при отсутствии диэлектрика. Отсюда следует, что потенциал φ во всех точках также уменьшается в ε раз:φ = φ0/е (3.32), где φ0 — потенциал поля в отсутствие диэлектрика. Это же относится и к разности потенциалов: U =U0/ε (3.33), где U0 - разность потенциалов без диэлектрика. В случае, когда однородный диэлектрик заполняет все пространство между обкладками конденсатора, разность потенциалов U между его обкладками будет в ε раз меньше, чем при отсутствии диэлектрика (разумеется, при том же значении заряда q на обкладках). А раз так, то емкость конденсатора (С =q/U) при заполнении его диэлектриком увеличится в ε раз: С’=εС (3.34), где С — емкость конденсатора без диэлектрика. Следует обратить внимание на то, что эта формула справедлива при заполнении всего пространства между обкладками конденсатора и без учета краевых эффектов.


– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Электрическая энергия системы зарядов

На сайте allrefs.net читайте: "Электрическая энергия системы зарядов"

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Поле в однородном диэлектрике

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Электрическая энергия системы зарядов
1. Сначала рассмотрим систему, состоящую из двух точечных зарядов 1 и 2. Найдем алгебраическую сумму элементар­ных работ сил f1 и F2, с которыми эти заряды взаимодейств

Энергия электрического поля. Работа при поляризации диэлектрика. Система заряженных тел. Силы при наличии диэлектрика.
О локализации энергии:в самом поле носителем энергии является само поле. Убедимся в этом на примере плоского конденсатора, пренебрегая краевым эффектом. Подстановка в формулу W = C

Обобщенный закон Ома. Закон Ома для неоднородного участка цепи. Разветвление цепи. Правила Кирхгофа.
Для количественной характеристи­ки сторонних сил вводят понятия поля сторонних сил и его на­пряженности Е*. Этот вектор численно равен сторонней силе, действующей на единичный положительный заряд.

Закон Джоуля-Ленца
С прохождением тока через проводник, обладающий сопро­тивлением, связано выделение теплоты. Задача — найти количество теплоты, выделяющееся за единицу времени на определенном участке цепи. Здесь во

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги