6. Диэлектрическая проницаемость
Е = Е0 – Е1, Е < Е0
Диэлектрическая проницаемость вещества
показывает, во сколько раз электрическое
поле в диэлектрике меньше электрического
поля в вакууме
Е0
ε=
Е
7. Диэлектрическая проницаемость
веществ
Вещество Проницаемость
Вода 81
Керосин 2,1
Масло машинное 2,5
Парафин 2
Слюда 7
8. Сила и напряженность поля
в диэлектрике
1. Взаимодействие точечных зарядов
k q1 q2
F=
εr 2
2. Напряженность поля, созданного точечным
зарядом
kQ
E=
εr 2
9. 3. Напряженность поля заряженного шара
kQ
2 , если _ r ≥ Rшара
E = εr
0, если _ r < Rшара
4. Напряженность поля заряженной
плоскости E=
Q
2εε 0 S
5. Напряженность поля двух плоскостей
Q
E=
εε 0 S
10. Работа поля по перемещению
заряда
+ E - A = Fs cosα
A = Eqs cosα
F
A = Eq(d1 – d2)
α
s
2. Работа не зависит от
1. Работа может быть
траектории движения
отрицательной и
положительной 3. Работа на замкнутой
траектории равна 0
11. Потенциальная энергия
- Электрическое поле потенциально
Потенциальная энергия однородного
электрического поля: Wp = Eqd
Потенциал электрического поля в данной
точке: ϕ=
Wp
q
Потенциал однородного поля ϕ = Ed
[ϕ] = 1 В
12. Связь работы электрического поля по
перемещению заряда с потенциальной
энергией: A = Eqd1 – Eqd2 = W1 – W2
A = - Δ Wp
Связь работы электрического поля с
потенциалом:
A = q(ϕ 1 – ϕ 2)
ϕ 1 – ϕ 2 = U – разность потенциалов или
напряжение
13. - Электрическое поле консервативно:
Выполняется закон сохранения энергии
mv12 mv2 2
+ Eqd1 = + Eqd 2
2 2
mv12 mv22
+ qϕ1 = + qϕ 2
2 2
14. Связь напряжения и
напряженности
При перемещении заряда на расстояние d
вдоль силовых линий поля
напряженностью Е
U = Ed
15. Эквипотенциальные поверхности
Е A = q(ϕ 1 – ϕ 2)
α = 90° → A = 0
s ϕ1 ϕ1 = ϕ2
Поверхности точек с
ϕ2 равными потенциалами
называются
эквипотенциальными
16. Электрическое неоднородное поле
- Потенциал поля точечного заряда
kQr kQ
ϕ = E ⋅r = 2 ϕ=
εr εr
- Потенциальная энергия
kQq
W p = ϕq =
εr
- Работа по перемещению
заряда kQq 1 1
A = −∆ p =
W −
ε r1 r2
17. Электроемкость
Электроемкость проводника – способность
накапливать электрический заряд
2.Электроемкость прямо пропорциональна
заряду
3.Электроемкость обратно пропорциональна
потенциалу поля
q
C=
ϕ
21. Электроемкость плоского
конденсатора
Электроемкость плоского конденсатора
зависит от геометрических размеров
1. C ~ S (площадь пластин)
3.C ~ ε (диэлектрическая проницаемость)
1
4.C ~ (расстояние между пластинами)
d
εε 0 S
C=
d
22. Энергия заряженного
конденсатора
Т.к. энергия однородного поля равна Wp =
Eqd, то для одной пластины Wp = Eqd/2
qU
Ed = U → W p =
2
q q2
U = → Wp =
C 2C
CU 2
q = CU → W p =
2
23. 1. Если конденсатор отключен от источника
напряжения, то q = const
Пример: расстояние между пластинами
уменьшили в 2 раза. Как изменились емкость,
напряжение, напряженность, энергия поля?
Емкость εε 0 S Увеличилась
С=
d
Напряжение q q уменьшилось
С = ⇒U =
U C
Напряженность U Не изменилась
E=
d
Энергия электрического q2 Уменьшилось
поля Wp =
2C
24. 2. Если конденсатор не отключен от
источника напряжения, то U = const
Пример: Как изменятся емкость, заряд,
напряженность и энергия поля при
удалении диэлектрика с ε?
Емкость εε 0 S уменьшилась
С=
d
Заряд q уменьшился
С= ⇒ q = CU
U
Напряженность U Не изменилась
E=
d
Энергия электрического CU 2 уменьшилась
поля Wp =
2
