Емкость уединенного проводника. Конденсаторы.

Уединенный проводник - проводник, удаленный от других проводников, тел и зарядов.

Электроемкость уединенного проводника - величина, чис­ленно равная отношению заряда q,сообщенного проводнику, к потенциалу этого проводника: .

Конденсатор - система проводников, обладающая значи­тельно большей емкостью, чем уединенный проводник. Простей­ший конденсатор состоит из двух проводников, расположенных на малом расстоянии друг от друга и разделенных диэлектриком, ко­торые несут одинаковые по модулю, но противоположные по зна­ку заряды, и называются обкладками конденсатора. В зависимости от формы обкладок различают плоские, сферические и цилиндри­ческие конденсаторы.

Электроемкость конденсатора - величина численно равная отношению модуля заряда, находящегося на одной из обкладок конденсатора, к разности потенциалов между обкладками: .

Электроемкость плоского конденсатора прямо пропорцио­нальна площади пластин S и обратно пропорциональна расстоя­нию dмежду ними: , где - диэлектрическая проницаемость диэлектрика, находяще­гося между пластинами.

Электроемкость сферического конденсатора находится из выражения: .

^{Электроемкость цилиндрического конденсатора} равна , где R₁ и R₂ ^{- соответствующие радиусы обкладок конденсатора.}

Для увеличения емкости и варьирования ее возможных значе­ний конденсаторы соединяют в батареи, причем это соединение может осуществляться как последовательно, так и парал­лельно.

При последовательном соединении конденсаторов величина, обратная обшей емкости полученной бата­реи, равна сумме величин, обратных емкостям отдельных конден­саторов.

При параллельном соединении конденсаторов емкость полученной батареи равна сумме емкостей отдельных конденсаторов.

Необходимо отметать, что при последовательном соединении конденсаторов результирующая емкость всегда меньше самой ма­лой емкости, используемой в батарее. При последовательном со­единении конденсаторов заряд на каждом из них одинаков, а сум­мируются разности потенциалов; при параллельном соединении разность потенциалов между обкладками каждого конденсатора одинакова, а суммируются их заряды

Магнитное поле движущегося заряда.

Индукция магнитного поля, создаваемого движущимся точечным зарядом, определяется по формуле:

Модуль вектора индукции магнитного поля: , где r - радиус-вектор, проведенный из заряда q к точке, в кото­рой определяется индукция В, - скорость движения заряда, - угол между векторами и . - магнитная постоянная, - магнитная проницаемость среды.

Закон Ампера.

Закон Ампера: сила dF, действующая на элемент проводни­ка dl с током I со стороны магнитного поля, называемая стой Ампера, равна векторному произведению элемента тока Idl и вектора магнитной индукции В: .

Раскрывая векторное произведение, получим выражение для мо­дуля силы: .

Направление силы Ампера определяется как направление ре­зультирующего вектора векторного произведения Idl и В - правилом правого винта: располагают начала векторов Idl и В в одной точке; осуществляют кратчайший поворот вектора Idl к В; правый винт вращают в направлении вращения Idl; направление поступательного движения правого винта укажет направление силы.

Направление силы Ампера можно определить также с помо­щью правила левой руки: левую руку располагают в таком положении, чтобы перпендикулярная направлению эле­мента тока составляющая вектора магнитной индукции В входили в ладонь, а четыре пальца были направлены по направлению тока, тогда отогнутый большой палец покажет направление ис­комой силы.