коллоквиум. Билет 1 Вопрос 1 Формула для напряженности электрастатического поля точечного заряда
Скачать 2.91 Mb.
|
Билет 1 Вопрос 1 Формула для напряженности электрастатического поля точечного заряда Вопрос 2 - картина силовых линий и эквипотенциальных поверхностей в плоском конденсаторе Вопрос 3- чему равны сила и момент сил , действующие на электрический диполь в электрическом поле ? Вопрос 4 - Энергия взаимодействия системы точечных зарядов Вопрос 5-Как по найти Е(r)? F – сила, действующая на поле q – пробный заряд E – напряженность в точке r ϕ – потенциал W – потенциальная энергия Работа по перемещению заряда между двумя точками, совершаемая электростатическим полем, определяется следующим образом: Поле действует на электрический заряд с постоянной силой qE A = qEl , где l – расстояние между исследуемыми точками В опрос 6 Вопрос 7 Вопрос 8 Где – линейная плотность заряда Вопрос 9 Вектором поляризации называется дипольный момент единицы объема диэлектрика. Он равен векторной сумме дипольных моментов всех молекул, заключенных в единице объема. Вопрос 10 – закон Ома в диф-ой форме dφ – элементарный сброс потенциала электростатического поля, dε – элементарная работа сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда (ЭДС). Б илет 2 Вопрос 1 - Что такое напряженность электростатического поля? Напряженность электростатического поля – это векторная величина, равная отношению силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещенный в данную точку пространства. Вопрос 2 -Электрон прошел ускоряющую разность потенциалов U. Определить его скорость, зная удельный заряд электрона Вопрос 3- Чему равна напряженность электростатического поля Е внутри проводника? Внутри проводника напряженность электростатического поля всегда равна нулю (по принципу суперпозиции полей). Вопрос 4- Как по напряженности найти разность потенциалов? Далее идет как к этой формуле пришли! Вопрос 5- Чему равен поток вектора напряженности электрического поля, создаваемого точечным зарядом q через поверхность куба с ребром а? Заряд находится в центре куба. Вопрос 6- Какой степени расстояния пропорциональна напряженность поля диполя? Электрический диполь - это система из двух равных по величине зарядов противоположного знака +Q и -Q, находящихся на расстоянии l. Величина р = QI называется дипольным моментом. Диполь, помещенный в однородное электрическое поле, испытывает действие момента сил (если р и Е не параллельны) и не испытывает действия результирующей силы. Создаваемое диполем электрическое поле убывает обратно пропорционально третьей степени расстояния r от диполя (Е 1/r3) при r » l. Вопрос 7-В чем разница между электронной и ориентационной поляризацией диэлектриков? Электронная поляризация характерна для диэлектриков с неполярными молекулами, а ориентационная – для диэлектриков с полярными молекулами. К неполярным относятся следующие вещества: 2H, 2N, 2CO, 4CHи т.д.. В электрическом поле на ядро действует сила, стремящаяся вытолкнуть его из поля. Вращающиеся вокруг ядра электроны, она стремится втянуть в поле. В результате, орбиты электронов вытягиваются, и центры распределения зарядов перестают совпадать. Молекула становится диполем. При внесении такого диэлектрика (неполярного то есть) во внешнее поле все его молекулы становятся диполями и на противоположных поверхностях диэлектрика появляются нескомпенсированные заряды: слева – отрицательный, справа – положительный (рис.7.2). Такой вид поляризации называется поляризацией смещения или электронной поляризацией У полярных диэлектриков центры распределения положительных и отрицательных зарядов в молекулах не совпадают. В электрическом поле на каждую молекулу, как и на любой диполь, будет действовать вращательный момент. В результате каждый диполь будет стремиться разместиться параллельно полю (рис.7.3). Межмолекулярные связи и тепловое движение молекул будут препятствовать этому. В результате их переориентация будет неполной, однако, в среднем число диполей, ориентированных вдоль поля позволят возникнуть на противоположных гранях диэлектрика поляризационным зарядам. Такой вид поляризации называется ориентационным или дипольным. Вопрос 8 -Теорема Гаусса для вектора D в диэлектриках Можно показать, что, как и для сферической поверхности, для поверхности любой другой формы, если она замкнута и заключает внутри себя точечный заряд q, поток вектора Е также будет равен q/ε0 Пусть внутри замкнутой поверхности заключено нескольких точечных зарядов. Поток вектора Е по определению равен интегралу по поверхности Где Eni – нормальная составляющая напряженности поля, создаваемого i-м зарядом в отдельности Доказанное утверждение носит название теоремы Гаусса. Она гласит: поток вектора напряженности электрического поля через замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключенных внутри этой поверхности зарядов, деленных на ε0. Вопрос 9-Теорема о циркуляции: Циркуляция вектора магнитной индукции по произвольному замкнутому контуру равна алгебраической сумму токов, охватываемых этим контуром, умноженной на магнитную постоянную. Вопрос 10 Что такое сила и плотность тока ? Как они связаны ? Сила тока - количество электричества, проходящее через поперечное сечение проводника в одну секунду. Если за время dt переносится заряд dq, то сила тока i по определению равна Электрический ток можно охарактеризовать с помощью вектора плотности тока j, который численно равен силе тока di через перпендикулярную к направлению движения носителей площадку dS; отнесенной к величине этой площадки: Билет 3 Вопрос 1. Что такое потенциал электростатического поля? Потенциал электростатического поля — скалярная величина, равная отношению потенциальной энергии заряда в заданной точке поля к величине этого заряда. Вопрос 2. Какая сила действует на электрон в плоском конденсаторе с разностью потенциалов U и расстоянием с между пластинами? Напряженность электрического поля конденсатора Cила F, действующая на электроны Вопрос 3. Как направлены силовые линии электростатического поля вблизи поверхности проводника? Силовые линии поля входят в проводник и выходят из него под прямым углом к поверхности проводника. Вопрос 4 -что такое градиент скалярной величины ? Вопрос 5 Вопрос 6- Поток вектора через поверхность 8) Что такое дипольный момент диполя? 9) Уравнение неразрывности(непрерывности) Сторонними силами называются силы, вызывающие перемещение электрических зарядов внутри источника постоянного тока против направления действия сил электростатического поля. |