Циркуляция напряженности электростатического поля. Потенциал электростатического поля.

Электростатическое поле точечного заряда носит центрально симметричный характер и является потенциальным, т.е. работа по перемещению электрического заряда из одной точки в другую не зависит от формы перемещения, а зависит от положения точки и работа по перемещению электрического заряда по замкнутому контуру равна 0.

Циркуляция – интеграл по замкнутому контуру для вектора Е. Потенциальный характер электростатического поля означает, что циркуляция вектора Е по замкнутому контуру всегда должна быть равна 0.

Потенциалом электростатического поля – называется скалярная величина, измеряемая отношением потенциальной энергии электрического заряда, помещенного в данную точку поля, к величине этого заряда.

Разность потенциалов двух точек электрического поля –величина ,равная работе которую совершают силы электрического поля при перемещении единичного заряда из одной точки в другую.

Единица потенциала вольт(В).

, где Wп- потенциальная энергия , q-заряд .

Е=-grad следует, что силовые линии напряженности перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям - поверхности с равным потенциалом.

Электрическое смещение. Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике. Граничные условия на границе раздела двух диэлектриков.

Электрическое смещение-величина определяемая соотношением:

Теорема Гаусса для диэлектрической среды:

• 

• 

• 

• 

Условия для электростатического поля на границе двух диэлектриков:

Соотношение между нормальными составляющими тангенсальными , а также для соответствующего состояния вектора электростатической индукции и и находится на основании:

• Условия потенциальности электростатического поля: следует и

• На основании теоремы Гаусса: следует

Относительная диэлектрическая проницаемость среды показывает во сколько раз уменьшается нормальная составляющая напряженности электростатического поля при переходе из вакуума в данную среду.

Электролиз. Законы электролиза Фарадея. Применение электролиза.

Электролиз –окислительно-востановительная реакция под действием электрического тока. Электрический ток в электролитах(вещества, растворы которых проводят ток) представляет собой направленное движение ионов. При прохождении тока через электролиты на электродах будет выделяться вещество в чистом химическом виде.

Закон Майкла Фарадея:

Масса вещества , выделившегося на электроде, прямо пропорциональна заряду, прошедшему через электролит.

где I-сила тока,t-время пропускания тока через электролит,

к - электрохимический эквивалент вещества - показывает, какая масса вещества выделится при электролизе, если через раствор пройдёт заряд 1 кулон.

Второй закон Фарадея: электрохимический эквивалент вещества прямо пропорционален его химическому эквиваленту.

где М- молярная масса вещества, n-химическая валентность, F-число Фарадея=96500 Кл/моль-величина численно равная заряду, который потребуется пропустить через электролит для получения одного моля вещества.

Если число Фарадея разделить на число Авогадро (6*10^23моль^-1), то получится заряд электрона=1,6*10^-19 Кл.(провел расчет ирландский физик Стоней в 1891 году.)

Применение явления электролиза.

Применяется для выделения чистых химических реакций. Путем электролиза наносят тонкие слои хрома, никеля, серебра, золота на поверхность других металлов. (гальваностегия)

При более длительном пропускании тока можно на изделии получить толстый слой металла, который можно отделить от него с сохранением формы.(гальванопластика).

Кислотные и щелочные аккумуляторы с использованием свойства электролиза.

Электростатическое поле. Напряжённость и поток вектора напряжённость электростатического поля. Принцип суперпозиции. Электростатическое поле диполя.

Электростатическое поле - силовая характеристика материи, характеризующая пространство вокруг заряда, при помещении, в любую точку которого пробного заряда на него действует сила.

Электростатическое поле - электромагнитное поле, созданное неподвижными телами.

Напряжённость - количественная характеристика силового действия поля, численно равная отношению силы действующей на заряд, помещенный в данную точку поля к величине этого заряда.

Единица напряжённости Ньютон на Кулон (1Н/Кл)

Поток вектора напряженности через элементарную площадку ds, нормаль которой n,образует угол альфа с направлением вектора напряженности называется выражение:

; где проекция вектора Е на направление нормали.