23. Электрическая емкость. Конденсаторы

Э лектроемкость- характеристика проводящего тела, связанная с его способностью накапливать электрический заряд. В силу принципа суперпозиции потенциал тела -растет пропорционально заряду проводника q, если считать потенциал на бесконечности равным нулю. Существует пропорциональность q = Сj. Коэффициент С называется электрической емкостью уединенного проводника. Численно емкость равна заряду, который необходимо сообщить уединенному проводнику для того, чтобы увеличить его потенциал на единицу, c=q/j.Емкость зависит от размеров и формы проводника, диэлектрической проницаемости окружающей среды. Емкость проводника не зависит от проводимости вещества, его агрегатного состояния, величины заряда на проводнике и потенциала проводника. Для шара радиусом R в однородном диэлектрике j = q/4pe₀eR, емкость равна С = 4pe₀eR. Конденсатор обладает свойством накапливать и удерживать электрический заряд. Почти ни одно электронное устройство не обходится без конденсаторов. Конденсатор состоит из двух металлических обкладок, разделенных слоем диэлектрика. Напряженность поля между пластинами равна а вне пластин поле отсутствует Е = 0.

В еличина С не зависит от q и Dj, а определяется размерами и устройством конденсатора и называется емкостью конденсатора. При последовательном соединении

П ри параллельном соединении

25. Сторонние электродвижущие силы

Существенное отличие стационарного электростатического поля постоянных токов от электростатического поля состоит в необходимости непрерывных затрат энергии для поддержания тока. Энергия, выделяющаяся в цепи тока, должна непрерывно компенсироваться за счет иных видов энергии: механической, химической и прочих источников сил неэлектростатического происхождения. Для поддержания постоянного поля токов в цепи требуется наличие поля сил неэлектростатического происхождения. Эти силы называются сторонними (электростатическому полю). Сторонние силы обозначаются F_стор, а их напряженность - сила, действующая на единичный положительный заряд, - Е_стор. При одновременном действии электростатического поля и поля сторонних сил в проводнике возникает ток с плотностью j = s(E + E_стор). при наличии в разомкнутой цепи ЭДС можем записать уравнение, определяющее величину тока на участке цепи: j₁ - j₂ + E = IR

24. Энергия взаимодействия электрических зарядов

Р абота, совершенная системой, определяется убылью энергии взаимодействия –dU зарядов -А = -dU. Энергия взаимодействия двух точечных зарядов q1 и q2, находящихся на расстоянии r12, численно равна работе по перемещению заряда q1 в поле неподвижного заряда q2 из точки с потенциалом в точку с потенциалом j₁ + dj₁:

Откуда

С = 4pe₀R.