18. Вычисление потенциала по напряжености поля. Поле равномерно заряженной бесконечной плоскости.

задается формулой: , где σ — поверхностная плотность заряда. Разность потенциалов между точками, которые лежат на расстояниях и от плоскости, равна (используем формулу )

19. Вычисление потенциала по напряжености поля. Поле двух бесконечных равномерно заряженных плоскостей.

задается формулой: , где σ — поверхностная плотность заряда. Разность потенциалов между плоскостями, между которыми расстояние равно d (используем формулу ), равна

20. Вычисление потенциала по напряжености поля. Поле равномерно заряженной сферической плоскости.

радиус R с общим зарядом Q вне сферы

(r>R) задается формулой: E= ( ) разность потенциалов между двумя точками, лежащими на расстояниях и от центра сферы (r1>R, r2>R, r2>r1), равна

(1)

Если положить r1=r и r2=, то потенциал поля вне сферической поверхности, согласно формуле (1), равен выражению

Внутри сферической поверхности потенциал везде одинаков и равен

График зависимости φ от r

21. Вычисление потенциала по напряжености поля. Поле равномерно заряженного шара.

радиуса R с общим зарядом Q вне шара (r>R) вычисляется, как известно, по формуле E= ( ), поэтому разность потенциалов между двумя точками, лежащими на расстояниях r1 и r2 от центра шара (r1>R, r2>R, r2>r1), задается формулой .

В любой точке, лежащей внутри шара на расстоянии r' от его центра (r'<R), напряженность определяется выражением: E= ( ) Значит, разность потенциалов между двумя точками, которые расположены на расстояниях r1' и r2' от центра шара (r1'<R, r1'<R, r2'>r1' ), равна

22. Вычисление потенциала по напряжености поля. Поле равномерно заряженной бесконечной нити (цилиндра).

радиуса R, который заряжен с линейной плотностью τ, вне цилиндра (r>R) задается формулой: E= ( ) Значит, разность потенциалов между двумя точками, которые расположены на расстояниях r1 и r2 от оси заряженного цилиндра (r1>R, r2>R, r2>r1), равна

23. Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков.

Диэлектриками называются вещества, которые в обычных условиях практически не проводят электрический ток, их удельное сопротивление в раз больше, чем у металлов. Согласно представлениям классической физики, в диэлектриках, в отличие от проводников, нет свободных носителей заряда, которые могли бы под действием электрического поля создавать ток проводимости.

Диэлектрики, как и любые вещества, состоят из атомов и молекул. В целом молекулы нейтральны, тем не менее, они взаимодействуют с электрическим полем. Например, в случае, когда симметрия молекулы отлична от сферической, ее можно представить в виде электрического диполя. Электрический дипольный момент молекулы , где q - суммарный заряд ядер или электронов; l - вектор, представляющий собой плечо эквивалентного диполя.

Молекулы, обладающие электрическим дипольным моментом, называют полярными. Полярным диэлектриком является вода; следующие вещества: CO; N2O; S2O; NH; HCl также имеют в своем составе полярные молекулы. В объеме вещества дипольные моменты молекул распределены по разным направлениям хаотическим образом, так что их сумма равна нулю .

Молекулы, у которых положения эквивалентного положительного и эквивалентного отрицательного заряда совпадают и, следовательно, дипольный момент каждой молекулы равен нулю ( ), называют неполярными. Такие вещества, как состоят из неполярных молекул.

Если диэлектрик внести в электрическое поле, то это поле и сам диэлектрик претерпевают существенные изменения.