Потенциалы полей различных заряженных тел.

Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru Связь разности потенциалов с напряженностью для случая одной переменной х или r.

Точечный заряд.

Подставим в формулу Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru в выражение для напряженности поля точечного заряда. 1 и 2 – любые две точки на радиальной оси координат r. Примем j 1 = 0 при r1 ®¥, заменим j 2 ® j , r2 ®r получим j (r).

Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru
Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru (при j¥ = 0)

Тема 3. Вопрос 2.

Потенциалы полей различных заряженных тел.

2).Сфера радиуса R, заряженная с поверхностной плотностью заряда s (Кл/м2).

Полный заряд на сфере q = s×4p×R2 . Будем рассматривать две области:1) Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru - выбираем две любые точки 1 и 2 в этой области и 2) Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru также выбираем две любые точки уже в этой области. Потенциал должен быть непрерывной функцией, в отличие от напряженности он не может иметь разрывов в данной точке, т.к. по смыслу j - потенциальная энергия единичного положительного заряда, а двух энергий у одного заряда в одной точке данного поля не может быть.

Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru Подставим в Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru  Напряженность поля сферы. Для Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru получается та же формула, что и для поля точечного заряда.
Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru (при j¥ = 0) Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru
Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru
Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru

Тема 3. Вопрос 3.

Потенциалы полей различных заряженных тел.

3)Бесконечно длинная нить, заряженная с линейной плотностью заряда t.

Выберем на оси радиальных координат r две любые точки с координатами r1 и r2.

(см. рис.). Подставим в Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru  напряженность поля длинной нити и проинтегрируем.

Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru В этом случае принять j = 0 на бесконечности нельзя (см. график ln x), поэтому выбираем j = 0 в некоторой произвольной точке с координатой ro. Т.е. примем Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru j 1 = 0 при r1 = r0, заменим j 2 ® j , r2 ®r получим j (r)
Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru j = 0 при r = r0 Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru
     

Тема 3. Вопрос 4.

Потенциалы полей различных заряженных тел.

4)Бесконечно протяженная плоскость, равномерно заряженная с поверхностной плотностью заряда s (Кл/м2). Выберем на оси координат х две произвольные точки х1 и х2 .). Используем формулу связи Е и j , подставим выражение для напряженности поля бесконечной плоскости.

Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru Чтобы получить выражение для потенциала примем 1)j 1 = 0 при х1 = 0 и 2) j 1 = 0 при х1 = d (d – произвольная точка на оси х)
1) Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru j = 0 при х = 0 2) Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru j = 0 при х = d Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru

Тема 4. Вопрос 1.

Распределение зарядов в проводниках.

Проводники - есть свободные заряды, которые могут перемещаться по проводнику. Всецелом незаряженный проводник нейтрален. Внесем незаряженный проводник во внешнее Эл. Поле. На заряды внутри проводника действуют силы, которые их перераспределяют. Смещение зарядов будет

Происходить до тех пор, пока результирующее поле внутри проводника не станет равным 0. Только в этом Случае заряды будут находится в равновесии.

Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru - во всем объеме проводника.

Найдем Е поля вблизи поверхности проводника.

Поле только вне проводника, поэтому:

Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru Потенциалы полей различных заряженных тел. - student2.ru - напряженность вблизи поверхности проводника

Тема 4. Вопрос 2.

Наши рекомендации