Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

.PDF
Скачиваний:
33
Добавлен:
29.05.2015
Размер:
4.17 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ньютон на кулон равен напря-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

женности электрического поля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в точке поля, в которой на то-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чечный электрический заряд 1

Напряжен-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кл поле действует с силой 1 Н

ность элек-

 

 

 

E

 

 

H

 

В

 

Вольт на метр равен напря-

E q0

 

 

=

 

 

трического

 

Кл

 

м

 

женности однородного элек-

поля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трического поля, создаваемого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

разностью потенциалов 1 В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

между точками, находящимися

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на расстоянии 1 м на линии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

напряженности поля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кулон на квадратный метр

Электриче-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

равен электрическому смеще-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нию, при котором поток элек-

ское сме-

D

 

Кл м2

 

 

 

трического смещения сквозь

щение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поперечное сечение площадью

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 м2 равен 1 Кл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

Кулон равен потоку электриче-

Поток элек-

DdS qi

 

Кл

 

ского смещения, связанному с

трического

S

 

 

 

i 1

 

 

суммарному свободным заря-

смещения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дом 1 Кл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вольт равен потенциалу такой

Электриче-

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

точки поля, в которой заряд 1

 

 

 

 

 

 

 

 

Кл обладает потенциальной

ский потен-

 

 

В

 

 

 

q0

 

 

 

 

циал

 

 

 

 

 

 

 

 

энергией 1 Дж:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1В=1Дж Кл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фарад равен электрической

Электриче-

C

q

 

 

 

 

 

 

 

 

емкости такого уединенного

ская ем-

 

 

Ф

 

 

 

проводника, потенциал кото-

φ

 

 

 

 

кость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рого изменяется на 1 В при со-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

общении ему заряда 1 Кл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Электриче-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кулон-метр равен электриче-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скому моменту диполя, заряды

ский мо-

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

l

 

Кл∙м

 

которого, равные каждый 1 Кл,

мент дипо-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

расположены на расстоянии 1

ля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м один от другого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

81

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кулон на квадратный метр

Поляризо-

 

 

 

 

p

 

 

равен поляризованности ди-

P

 

Кл/м2

электрика, при которой ди-

ванность

V

 

 

 

 

электрик объемом 1 м

3

имеет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

электрический момент 1 К л ∙ м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ампер на квадратный метр

Плотность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

равен плотности электрическо-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

го тока, при которой сила тока,

электриче-

 

 

 

 

I

 

 

j

 

 

А/ м2

равномерно распределенного

ского

 

 

S

 

 

 

 

 

по поперечному сечению про-

тока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

водника площадью 1 м2, равна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Электриче-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ом равен сопротивлению тако-

 

 

 

U

 

 

 

 

 

го проводника, в котором при

ское сопро-

R

 

 

 

 

Ом

 

I

напряжении 1 В течет посто-

тивление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

янный ток 1 А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Электриче-

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

Сименс равен проводимости

ская прово-

G

 

 

 

 

См

участка электрической цепи

 

R

димость

 

 

 

 

 

сопротивлением 1 Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Удельное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ом-метр равен удельному

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

электрическому со-

электриче-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RS

 

 

противлению проводника

ское

ρ

 

Ом∙м

 

 

 

l

площадью поперечного сече-

сопротив-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния 1 м2 и длиной 1 м, имею-

ление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щего сопротивление 1 Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Удельная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сименс на метр равен удель-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ной электрической проводимо-

электриче-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σ

 

1

 

 

 

 

 

 

 

сти проводника, который при

ская

 

 

 

 

 

 

См/м

 

ρ

площади поперечного сечения

проводи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 м2 и длине 1 м имеет элек-

мость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трическую проводимость 1 См

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тесла равен магнитной индук-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ции такого однородного маг-

Магнитная

B

 

 

F

 

 

нитного поля, которое дейст-

 

 

Тл

вует с силой 1 Н на каждый

индукция

I l

 

 

 

метр длины проводника, рас-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

положенного перпендикулярно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

направлению поля, если по

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

82

 

 

 

 

 

 

 

 

 

этому проводнику проходит

 

 

 

 

 

 

ток 1Тл

1H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вебер равен магнитному по-

 

 

 

 

 

 

току, проходящему сквозь пло-

 

 

 

 

 

 

скую поверхность площадью 1

Магнитный

Ф BS

Вб

м2, расположенную перпенди-

поток

кулярно однородному магнит-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ному полю, индукция которого

 

 

 

 

 

 

равна 1 Тл: 1Вб 1Тл м2

 

 

 

 

 

 

 

Наряжен-

 

 

 

 

 

Ампер на метр равен напря-

ность

H

B

 

А/м

женности такого поля, магнит-

магнитного

μ0

ная индукция которого в ва-

 

 

поля

 

 

 

 

 

кууме равна 4π 10 7 Тл

Магнитный

 

 

 

 

 

Ампер-квадратный метр ра-

момент

P IS

А∙м

вен моменту контура площа-

контура с

дью 1 м2, если по нему течет

током

 

 

 

 

 

ток 1 А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Генри равен индуктивности

Индуктив-

 

Ф

 

 

такого контура, магнитный

L

Гн

поток которого при токе 1 А

ность

I

 

 

равен 1 Вб:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Гн = 1 Вб/А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

Ампер на метр равен намагни-

Намагни-

 

А/м

ченности, при которой веще-

 

J a

ченность

 

V

 

ство объемом 1 м3 имеет маг-

 

 

 

 

 

 

нитный момент А∙м2

83

Производные единицы СИ, имеющие собственные наименования

 

 

 

 

 

Выражение

 

 

Единица

 

производной еди-

 

 

 

 

 

ницы

Величина

 

 

 

Через

Через ос-

 

 

Наименование

Обозначение

другие

новные

 

 

единицы

единицы

 

 

 

 

 

СИ

СИ

Частота

 

герц

 

Гц

 

с-1

Сила

 

ньютон

 

Н

 

м·кг·с-1

Давление

 

паскаль

 

Па

Н/м2

м-1·кг·с-2

Энергия, рабо-

 

 

 

 

 

та, кол-во теп-

джоуль

 

Дж

Н/м

м2.кг·с-2

лоты

 

 

 

 

 

 

Мощность,

по-

ватт

 

Вт

Дж/с

м2 . кг·с-3

ток энергии

 

 

 

 

 

 

Кол-во элек-

 

 

 

 

 

тричества,

 

кулон

 

Кл

А·с

с·А

электрический

 

 

 

 

 

 

заряд

 

 

 

 

 

 

Электрическое

 

 

 

 

 

напряжение,

вольт

 

В

Вт/А

м2 кг·с-3А-2

электрический

 

 

 

 

 

потенциал

 

 

 

 

 

 

Электрическая

фарада

 

Ф

Кл/В

м-2 кг-1с4А2

ёмкость

 

 

 

 

 

 

Электрическое

ом

 

Ом

В/А

м2 кг·с-

сопротивление

 

3А2

Электрическая

сименс

 

См

А/В

м-2кг-1с3А2

проводимость

 

 

 

 

 

Поток магнит-

вебер

 

Вб

В·с

м2 кг∙с-2А-1

ной индукции

 

 

 

 

 

Магнитная ин-

тесла

 

Т

Вб/м2

кг·с-2·А-1

дукция

 

 

 

 

 

 

Индуктивность

генри

 

Г

Вб/А

м2кг·с-2А-

 

2

 

 

 

 

 

 

 

Световой

по-

люмен

 

лм

 

кд·ср

ток

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Освещенность

люкс

 

лк

 

м-2кд·ср

 

 

84

 

 

 

Внесистемные единицы измерений и их перевод в единицы СИ

Единица

Обозначение

Перевод в еденицы СИ

микрон

 

мкм

1 · 10-6 м

ангстрем

 

Å

1 · 10-10 м

световой год

 

св.год

9,46

· 1015 м

парсек

 

пк

3,09

· 1016 м

литр

 

л

1 · 10-3 м³

атомная единица массы

а.е.м.

1,66

· 10-27 кг

тонна

 

т

1000 кг

минута

 

мин

60 с

 

час

 

ч

3600 с

сутки

 

сут

86400 с

секунда

 

"

4,85

· 10-6 рад

минута

 

'

2,9 · 10-4 рад

градус

 

°

0,017 рад

оборот

 

об

6,28

рад

полный телесный угол

-

12,57 ср

оборот в секунду

об/с

1 с-1

 

оборот в минуту

об/мин

0,0167 с-1

километр в час

 

км/ч

0,278 м/с

оборот в секунду

об/с

6,28

рад/с

оборот в минуту

об/мин

0,105 рад/с

миллиметр

ртутного

мм. рт. ст.

133 Па

столба

 

 

 

 

 

бар

 

бар

1 · 105 Па

киловатт-час

 

кВт · ч

3,6 · 106 Дж

электрон-вольт

 

эВ

1,6 · 10-19 Дж

ампер-час.

 

А · ч

3,6 · 10-3 Кл

калория

 

кал

4,19

· 106 Дж

рентген

 

Р

2,58

· 10-3 Кл/кг

рад

 

рад

0,01

Дж/кг

кюри

 

Ки

3,7 · 1010 с-1

распад в секунду

расп./с

1 с-1

 

85

Характеристики колебаний в механической системе и соответствующие им величины в электрической цепи

 

Механическая система

 

Электрическая цепь (контур)

Масса

 

 

m

Индуктивность

 

L

Упругость (жесткость)

k

Величина

 

1/С

Коэффициент трения

 

 

μ

Сопротивление

 

R

Сила

 

 

F

Э.д.с.

 

E

Отклонение от положения рав-

x

Заряд на конденсаторе

q

новесия

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость

 

 

υ

Ток

 

I

Потенциальная энергия

U

Энергия электрического

We

поля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кинетическая энергия

 

 

К

Энергия магнитного поля

Wм

 

Диэлектрические проницаемости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диэлектрик

 

ε

 

Диэлектрик

 

ε

 

 

 

Вода

 

81

 

Керосин

 

2,0

 

 

 

Полиэтилен

 

2,3

 

Стекло

 

6,0

 

 

 

Воздух

 

1,00058

 

Парафин

 

2,0

 

 

 

Слюда

 

7,5

 

Фарфор

 

6,0

 

 

 

Воск

 

7,8

 

Плексиглас

 

3,5

 

 

 

Спирт

 

26

 

Эбонит

 

2,7

 

 

Удельное электросопротивление некоторых материалов, Ом·м·106

Серебро

0,016

Канстантан

0,4-0,51

Медь

0,017

Нихром

1,1

Алюминий

0,029

Фехраль

1,2

Никелин

0,4-0,44

Хромель

1,3

Манганин

0,42

Уголь для дуговых ламп

40-50

86

Удельное сопротивление ρ и температурный коэффициент α проводников

Вещество

ρ при 20о С, нОм м н

α, К–1

 

Железо

98

6,2 10 3

Медь

17

4,2 10 3

Алюминий

26

3,6 10 3

Графит

3,9 103

0,8 103

Работа выхода электрона из металлов

Металл

А, эВ

Металл

А ,эВ

Металл

А ,эВ

Алюминий

3,74

Висмут

4,62

Железо

4,36

Калий

2,15

Литий

2,39

Молибден

4,27

Никель

4,84

Серебро

4,28

Цезий

1,89

Барий

2.29

Вольфрам

4,50

Золото

4,58

Кобальт

4,25

Медь

4,47

Натрий

2,27

Платина

5,29

Титан

3,92

Цинк

3,74

Подвижность ионов в электролитах ( м2 / В с )

NO

6,4 10 8

3

 

Ag

5.6 10 8

Cl

6.8 10 8

H

3.3 10 8

K

6.7 10 8

87

 

Зависимость потенциала от расстояния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Модели рас-

 

Формулы для расчёта потен-

Графики зависимости

пределения

 

потенциала от коорди-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

циала

 

 

 

 

 

 

заряда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Точечный за-

 

 

 

 

 

 

 

φ

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

ряд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4πε0r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бесконечная

 

 

 

φ

 

 

σ

 

 

x

 

 

φ(0) ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

равномерно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где φ(0) – произвольная по-

 

заряженная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плоскость

 

стоянная (потенциал плоско-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сти)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φ

 

 

 

q

 

 

 

 

3

 

 

 

r

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

4πε0 R

 

 

 

 

 

2R

 

 

Потенциал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r R

 

 

 

 

 

 

 

шара, равно-

 

φ

 

 

 

q

 

 

, при r R

 

мерно заря-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4πε0r

 

 

женного по

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

объёму (ради-

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ус шара R)

 

φR

 

 

 

 

 

 

 

 

– потенциал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4πε0 R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

заряженного шара на его

 

 

 

 

 

 

 

 

поверхности

 

 

 

 

 

φ

 

 

 

q

 

 

, при r R

 

Сфера, заря-

 

 

 

 

 

 

 

 

4πε0r

 

 

женная рав-

 

 

 

 

σR2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

номерно с по-

 

 

 

 

 

 

 

) φ

 

 

 

 

 

 

, при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

верхностной

 

 

 

 

ε0r

 

 

 

 

 

 

 

4πε0 R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r R

 

 

 

 

 

 

 

плотностью σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(радиус сфе-

 

 

 

 

 

 

 

 

σR

)

 

 

 

 

 

ры R)

 

 

 

 

 

 

 

 

ε0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

88

Бесконечно

 

 

 

 

 

 

 

 

λ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

длинный тон-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φ 2πε0

ln( R ), при r R

 

кий цилиндр

 

(нить), заря-

φ φ0

 

const при r R

 

женный рав-

 

 

(внутри цилиндра)

 

номерно с ли-

(значения φ0 задается)

 

нейной плот-

 

 

 

 

полагаем φ0 0

 

ностью λ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Потенциал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

равномерно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φA

 

 

(

 

 

 

 

R

2

z

2

 

 

 

z

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

заряженного

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

диска с по-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φ0

 

σR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

верхностной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотностью σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При z

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φ

 

 

σR2

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

z

 

 

 

0

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Потенциал

φ

σ

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

σ

 

(x d ) const.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

поля системы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

двух беско-

Условие φ(x 0) 0 выпол-

 

нечно длин-

 

 

няется при значении

 

ных равно-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мерно разно-

 

 

 

 

 

 

 

 

const

 

 

 

 

σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

именно заря-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

женных плос-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

костей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φ

 

σ

x, 0 x d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ε0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ε0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Потенциал

 

 

 

 

 

λ

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1

 

 

) φ0 , r R

 

поля равно-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

R

2

 

мерно заря-

φ

2πε0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

женной ци-

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

 

 

 

 

φ0 , r R

 

 

 

 

2πε0

 

 

R

 

 

линдрической

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

области с по-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

89

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стоянной объ-

 

( φ0 -потенциал поверхности

 

 

 

емной плот-

 

 

 

 

 

цилиндра)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ностью заряда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ρ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x2

 

 

 

) φ

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Потенциал

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

поля плоско

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

параллельной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

пластины,

 

 

φ(x)

 

 

 

σx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φ0 , x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

равномерно

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

заряженной

 

 

 

 

 

 

σx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по объему

 

 

 

 

 

φ0 , x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

толщиной d

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( φ0 - потенциал поля на по-

 

 

 

 

 

 

 

 

верхности пластины)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зависимость напряженности поля от расстояния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Модели распреде-

Формулы для расчета

 

 

Графики зависимости

 

 

 

напряженности от коор-

 

ления заряда

 

 

 

 

 

напряженности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

динаты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Точечный заряд

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4πε0 r 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бесконечная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

равномерно

заря-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

женная плоскость с

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поверхностной

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотностью

заряда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шар радиуса R, за-

E ρ

 

 

r

 

, при r R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ряженный

равно-

0

 

 

 

 

 

 

 

 

мерно

с объемной

E

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

ρR

3

 

 

 

 

, r R

 

 

 

плотностью ρ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4πε

 

 

r

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сфера

радиуса

R,

 

 

E 0 , при r R

 

 

 

 

 

 

 

заряженная

равно-

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

σR

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мерно

с поверхно-

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, r R

 

 

4πε0 r 2

 

ε0 r 2

 

 

 

 

стной плотностью σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90