Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Зв'язок зарядів тіл з їх електричним полем. Теорема Гаусса. Постулат Максвелла






    Досліджуючи електричне поле в речовині, необхідно враховувати її елек­тричні властивості. Речовини за своїми електричними властивостями поді­ляють на три основні групи – провідні речовини, діелектрики (ізоляційні речо­вини) й напівпровідникові речовини (напівпровідники).

    Провідні речовини – це такі, які володіють значною кількістю вільних заряджених елементарних частинок (електронів або додатних чи від'ємних іонів), які починають упорядковано рухатись під дією електричного поля, ство­рюючи тим самим в речовині впорядкований електричний струм. Основною властивістю провідних речовин є електропровідність – це властивість проводити електричний струм під дією постійного чи змінного електричного поля.

    Діелектриками називають речовини, в яких вільних заряджених части­нок є, практично, дуже мало й на перший план під дією електричного поля ви­ступає явище поляризації, а струмом вільних заряджених частинок можна знехтувати.

    Напівпровідникові речовини знаходять­ся за значенням електропровід­ності між провідниками й діелектриками. Вони широко застосовуються в елек­тронній техніці.

    Однорідним називають середовище, яке у всіх елементах об'єму має однакові фізичні властивості. Ізотропним називають середовище, яке в кожному елементі об'єму має однакові властивості у всіх напрямках.

    Теорема Гаусса. Допус­тимо, що нерухоме заряджене тіло із зарядом q розташоване в однорідному ізотропному ді­електрику. Діелектрик будемо вважати ідеальним, тобто та­ким, що не володіє електро­провідністю.

    Уявимо в електричному полі поверхню S, обмежену контуром l, яка про­низується силовими лініями електричного поля (рис. 1.2, а).

    Розглянемо замкнену поверхню, яка обмежує частину простору, в якому знаходиться тіло з зарядом q. Замкнена крива подана на рис. 1.2, б (пунктирна лінія) – це слід цієї поверхні в площині рисунка.

    Теорема Гаусса і встановлює зв'язок між потоком вектора крізь цю замкнену поверхню із зарядом q таким співвідношенням:

    (1.2)

    Отже, теорема Гаусса формулюється так: потік вектора напруженості електричного поля крізь замкнену поверхню в однорідному ізотропному ді­електрику дорівнює відношенню електричного заряду, який знаходиться всередині цієї поверхні, до абсолютної діелектричної проникності діелек­трика.

    Діелектричну проникність ε будь-якої речовини прийнято по­рівнювати з діелектричною проникністю пустоти (електричною сталою ε 0) Від­ношення ε до ε 0 позначають ε r і називають відносною діелектричною проник­ністю речовини, яка показує в скільки разів у цьому середовищі сила взаємодії між зарядами менша, ніж у вакуумі. Це величина безрозмірна [-].

    Отже, , чи .

    Значення відносної діелектричної проникності для деяких діелектриків наведені в табл. 1.1.

    Таблиця 1.1






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.