физон. Истоком и стоком тока соответственно. Такая двухполюсная система в проводящей среде, состоящая из истока и стока тока, называется
 Скачать 0.83 Mb.
|
|
Формула (7.8)  позволяет рассчитать потенциал поля, созданного системой зарядов, если распределение зарядов дискретно, а формула (7.9) - если распределение зарядов непрерывно.Зная распределение зарядов, можем найти потенциал поля любой системы. Потенциалы полей складываются алгебраически, поэтому вычисление потенциалов обычно проще, чем вычисление напряженностей ЭП. В СИ единица измерения потенциала - [ j ] = 1Дж/Кл = 1В За 1 вольт принимается потенциал в такой точке, для перемещения в которую из бесконечности заряда в 1 кулон, нужно совершить работу в 1 Джоуль. 1Дж=1Кл´1В Единица работы в 1 эВ (электронвольт) равна работе, совершаемой силами поля над зарядом равным заряду электрона, при прохождении им разности потенциалов в 1 В. 1 эВ = 1,6´10–19 Кл ´ 1В=1,6´10–19 Дж
25. Связанные заряды. В результате процесса поляризации в объеме (или на поверхности) диэлектрика возникают нескомпенсированные заряды, которые называются поляризационными, или связанными. Частицы, обладающие этими зарядами, входят в состав молекул и под действием внешнего электрического поля смещаются из своих положений равновесия, не покидая молекулы, в состав которой они входят. Связанные заряды характеризуют поверхностной плотностью  .Выделим в поляризованном диэлектрике наклонную призму с основанием S и ребром L, параллельным вектору поляризации P (рис. 2.4). В результате поляризации на одном из оснований призмы появятся отрицательные заряды с поверхностной плотностью  , а на другой положительные заряды с плотностью  .С макроскопической точки зрения, рассматриваемый объем эквивалентен диполю, образованному зарядами  и  , которые отстоят друг от друга на расстояние L, тогда электрический момент призмы равен  .С другой стороны, электрический момент единицы объема равен  , где  - угол, между направлением нормали к основанию призмы и вектором P. Произведение  есть объем призмы.Приравняв друг к другу оба выражения для электрического момента, получаем, что поверхностная плотность связанных зарядов равна нормальной составляющей вектора поляризации:  ,где n - единичный вектор нормали к поверхности диэлектрика.  Если вектор поляризации P различен в разных точках объема диэлектрика, то в диэлектрике возникают объемные поляризационные заряды, объемная плотность которых  .Электрическое поле в диэлектрике. Рассмотрим плоский однородный диэлектрический слой, расположенный между двумя разноименно заряженными плоскостями (рис. 2.5). Пусть напряженность электрического поля, которое создается этими плоскостями в вакууме, равна  , где  - поверхностная плотность зарядов на пластинах (эти заряды называют свободными). Под действием поля диэлектрик поляризуется, и на его гранях появляются поляризационные или связанные заряды. Эти заряды создают в диэлектрике электрическое поле  , которое направлено против внешнего поля  . ,где  - поверхностная плотность связанных зарядов. Результирующее поле внутри диэлектрика .Поверхностная плотность связанных зарядов меньше плотности свободных зарядов, и не все поле E0 компенсируется полем диэлектрика: часть линий напряженности проходит сквозь диэлектрик, другая часть обрывается на связанных зарядах (рис. 2.5). Вне диэлектрика  . Следовательно, в результате поляризации поле внутри диэлектрика оказывается слабее, чем внешнее  . Таким образом, ,где  - диэлектрическая проницаемость среды. Из формулы видно, что диэлектрическая проницаемость показывает, во сколько раз напряженность поля в вакууме больше напряженности поля в диэлектрике. Для вакуума  , для диэлектриков  .24. Тем не менее, ток по цепи идёт; стало быть, имеется сила, «протаскивающая» заряд сквозь источник вопреки противодействию электрического поля клемм (рис. 1).  Рис. 1. Сторонняя сила Эта сила называется сторонней силой; именно благодаря ей и функционирует источник тока. Сторонняя сила  не имеет отношения к стационарному электрическому полю — у неё, как говорят, неэлектрическое происхождение; в батарейках, например, она возникает благодаря протеканию соответствующих химических реакций.Обозначим через  работу сторонней силы по перемещению положительного заряда q внутри источника тока от отрицательной клеммы к положительной. Эта работа положительна, так как направление сторонней силы совпадает с направлением перемещения заряда. Работа сторонней силы называется также работой источника тока.Во внешней цепи сторонняя сила отсутствует, так что работа сторонней силы по перемещению заряда во внешней цепи равна нулю. Поэтому работа сторонней силы по перемещению заряда  вокруг всей цепи сводится к работе по перемещению этого заряда только лишь внутри источника тока. Таким образом, — это также работа сторонней силы по перемещению заряда по всей цепи.Мы видим, что сторонняя сила является непотенциальной — её работа при перемещении заряда по замкнутому пути не равна нулю. Именно эта непотенциальность и обеспечивает циркулирование электрического тока; потенциальное электрическое поле, как мы уже говорили ранее, не может поддерживать постоянный ток. Опыт показывает, что работа прямо пропорциональна перемещаемому заряду . Поэтому отношение  уже не зависит от заряда и является количественной характеристикой источника тока. Это отношение обозначается  : (1)Данная величина называется электродвижущей силой (ЭДС) источника тока. Как видим, ЭДС измеряется в вольтах (В), поэтому название «электродвижущая сила» является крайне неудачным. Но оно давно укоренилось, так что приходится смириться. Электродвижущая сила – это отношение работы сторонних сил при перемещении заряда по замкнутому контуру к абсолютной величине этого заряда. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
→ 
- 
