December 03 2016 02:26:16
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
Электроемкость
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

Рассмотрим теперь проводник, которому сообщили некоторый внешний заряд q. Он быстро перераспределится внутри проводника так, чтобы соблюда-лись условия равновесия (1.43), (1.44).  При этом избыточные заряды окажутся рас-пределенными по поверхности проводника. Чтобы показать это, мысленно выделим внутри проводника произвольную замкнутую поверхность. Поскольку Евнутр = 0, поток вектора напряженности электрического поля через нашу поверхность также будет равен нулю. На основании теоремы Гаусса можно утверждать, что избыточные заряды внутри поверхности отсутствуют. Это утверждение сохраняет силу для любой замкнутой поверхности внутри проводника, следовательно, избыточный заряд q, сообщенный проводнику, может распределиться только по его наружной поверхности. К такому же выводу можно прийти, если учитывать, что одноименные заряды отталкиваются и стремятся расположиться на максимальном расстоянии друг от друга.

Заряженная поверхность проводника создает вне его электри-ческое поле. В непосредственной близости от поверхности можно пренебречь ее кривиз-ной и считать, что поле в прилегающих точках создается участком заряженной плоской поверхности. Исходя из этого, напряженность поля вблизи поверхности заряженного про-водника можно приближенно вычислять по аналогии с полем заряженной плоскости по формулеЕ » s/e0,

где s - поверхностная плотность избыточных зарядов в проводнике. Напряженность этого поля вдвое больше, чем у поля равномерно заряженной плоскости (формула (1.21)). Это различие обусловлено тем, что заряженная плоскость создает поток вектора напря-женности по обе стороны от плоскости, а в случае конечного проводника этот поток кон-центрируется только в одну наружную сторону от его поверхности (внутри проводника поле равно нулю).


Введем важную характеристику, отображающую способность различных проводников накапливать заряды. Рассмотрим для примера проводящую сферу радиуса R, удаленную от других тел. Ее поле имеет такой же вид как поле точечного заряда. Если сообщить сфере заряд q, то согласно формуле (1.33) потенциал на ее поверхности будет равен

img043(1.45)

Мы видим, что потенциал j заряженной сферы прямо пропор-ционален величине ее заряда q. Опыт показывает, что пропорциональность заряда и по-тенциала соблюдается для проводников любой формы. Исходя из этого можно напи-сать

q = Cj(1.46)

где С - коэффициент пропорциональности, называемый электроемкостью или просто емкостью уединенного проводника.

img044(1.47)

Емкость проводника зависит от его размеров и формы, но не зависит от свойств материала проводника. Емкость шара радиуса R можно найти, подста-вив (1.45) в (1.46). В результате получим C = 4pe0R.

Единица электроемкости - фарад (Ф). Фарад - это ем-кость проводника потенциал которого повышается на 1В при сообщении ему заряда в 1Кл. На практике используют дольные единицы емкости - микрофарад (10-6Ф) и пикофарад (10-12Ф).

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.04 секунд 4,189,970 уникальных посетителей