| Сферический конденсатор

	разность потенциалов между обкладками, t — линейная плотность заряда, q – заряд на всей длине l. Подставив в (§§), получим:
	емкость цилиндрического конденсатора длиной l

Сферический конденсатор. Это две металлические концентрические сферы, разделенные сферическим слоем диэлектрика. Если внутренней обкладке сообщить заряд +q, на внутренней поверхности внешней обкладки индуцируется заряд —q, а на внешней ее поверхности +q. Этот заряд отводится в землю за счет заземления (см. рис.). Поле такого конденсатора сосредоточено только между обкладками.

разность потенциалом между обкладками.

Подставив в (§§), получим:

емкость сферического конденсатора

При наличии диэлектрика с диэлектрической

проницаемостью e во всех формулах надо заменить

(см. ниже — диэлектрики):

e0 ® ee0

Соединения конденсаторов.

Конденсаторы можно соединять параллельно или последовательно, или смешанным образом: часть параллельно, часть последовательно. При параллельном соединении емкость системы увеличивается и становится равной сумме емкостей. При последовательном соединении емкость системы всегда уменьшается. Последовательное соединение применяют не для уменьшения емкости, а главным образом для уменьшения разности потенциалов на каждом конденсаторе, чтобы не было пробоя конденсатора.

Введем более простое обозначение для разности потенциалов. Иногда U называют напряжением, это устаревший термин. Напряжение U = IR – это произведение силы тока на сопротивление (см. ниже – ток), а через конденсатор ток идти не должен. Если происходит пробой диэлектрика, конденсатор приходится выбрасывать.

запишем формулу (§§) для каждого конденсатора и для всей системы (заменив Dj®U); подставляя q в последнюю формулу, получим: С паралл=С1 + С2 Обобщим на случай 3-х и более конденсаторов

параллельное соединение

емкость системы при параллельном соединении конденсаторов (i=1,2,…,n)

n — число конденсаторов

Заряды на всех обкладках по величине одинаковые. Запишем формулы аналогично предыдущему случаю, произведем те же действия и найдем

последовательное соединение

для 2-х

конденсаторов

емкость системы при последовательном соединении конденсаторов

Электростатика в веществе

Диполь, его поле.

Диполем называется система, состоящая из двух одинаковых по величине, но различных по знаку зарядов q, расположенных на определенном расстоянии l друг от друга. Если это расстояние не меняется, диполь называют жестким. Если расстояние меняется пропорционально напряженности внешнего поля, диполь называют упругим.

Изучение поля диполя и его поведения во внешнем электрическом поле имеет большое значение, так как диполь может служить моделью молекул. На легких частицах, оказавшихся в электрическом поле, возникают индуцированные заряды, и частицы становятся диполями. С помощью достаточно большого количества таких частиц можно наблюдать силовые линии поля, т. к. частички-диполи будут располагаться по силовым линиям поля.

Диполь характеризуют дипольным (электрическим) моментом (см. рис.):

дипольный (электрический) момент диполя – это вектор, проведенный от отрицательного заряда к положительному

Для определения потенциала j и напряженности Е поля диполя можно воспользоваться принципом суперпозиции:

(©)

Электростатическое поле диполя имеет сложный вид (см. рис.):

a) эквипотенциальные поверхности,

b) силовые линии (половина поля)

— расстояния от точки поля 0, для которой определяются j и Е, до зарядов,

— единичные векторы, взятые в этих направлениях (см. рис. ниже).

Из формулы (©) можно получить потенциал поля диполя для расстояний r, существенно превышающих размер диполя. Для этого в формуле (©) приведем к общему знаменателю, примем r1×r2 » r2, (r1 – r2 ) = l×cos q и введем .

при r >> l

Наташа

Автор

Наташа — контент-маркетолог и блогер, но все это не мешает ей оставаться адекватным человеком. Верит во все цвета радуги и не верит в теорию всемирного заговора. Увлекается «нефрохиромантией» и тайно мечтает воссоздать дома Александрийскую библиотеку.