Билет 24

1) Электростатическое поле в диэлектрике. Электрический диполь в электростатическом поле. Поляризованность. Свободные и связанные заряды. Вектор электрического смещения.

При попадании диэлектрика в электрическое поле (создается заряженными плоскостями с поверхностной плотностью зарядов σ) происходит его поляризация. При этом на его гранях появляются связанные заряды σ’. Поверхностная плотность связанных зарядов меньше, чем плотность свободных. Результирующее поле внутри диэлектрика: E=E0E’=(σσ’)/ε0.



На помещенный в электрическое поле диполь действуют две силы, равные по модулю и противоположные по направлению (|F|=qE). Так как они приложены к разным концам диполя, который схематично представляет собой два разноименных заряда q, соединенных на расстоянии l друг с другом, создается вращательный момент: M=2qE*=qE*=p*E*, где р – дипольный момент.

 Чтобы произвести количественное описание поляризации диэлектрика вводят векторную величину — поляризованность, которая определяется как дипольный момент единицы объема диэлектрика:

 

Для описания электрического поля, в частности, в диэлектрике, вводят в рассмотрение вектор электрического смещения (вектор электростатической индукции) =εε0

В проводниках (например, в металлах) существуют свободные заряды, которые можно разделить. В диэлектриках заряды смещаются лишь в пределах отдельных молекул, поэтому их разделить нельзя. Это связанные заряды.


2) Теорема о циркуляции вектора индукции магнитного поля в интегральной и дифференциальной формах. Расчет магнитного поля тороида и соленоида.

Циркуляция вектора индукции магн. поля по любому ориентированному замкн. контуру пропорциональна сумме токов, пронизывающих ориентированную площадку, огранич. контуром. Ориентация контура и площадки согласованны правилом правого винта. Коэф-т проп-сти - магн. постоянная.

Теорема о циркуляции:

Циркуляция вектора индукции магнитного поля по любому ориентированному замкнутому контуру пропорциональна алгебраической сумме токов, пронизывающих ориентированную площадку, ограниченную контуром. Ориентация контура и площадки согласованны правилом правого винта. Коэф-т пропорциональности - магнитная постоянная.

Теорема о циркуляции в интегральном виде:

В дифференциальной форме: rot=


Расчет для соленоида: Введем вдоль оси соленоида ось z. Выделим в соленоиде сеч., коорд-ту кот. примем за 0(z=0). Пусть точка А имеет коорд-ту Zа. Небол. часть соленоида, длина кот. dz, и кот. находится в сеч. с коорд-той , содержит dN=ndz витков. Эта часть создает в точке А индукцию магн. поля, вел. кот.


Делаем замену y=Z-Za и получаем

Ba= заметим, что индукция не зависит от радиуса соленоида.

Расчет для тороида: пусть число витков в тороиде N, а сила тока I. Рассмотрим циркуляцию вектора индукции вдоль контура Г радиуса r(R1<r<R2), совпад. с одной из силовых линий: Вдоль Г величина В постоянна.

Откуда внутри тороида. Предположим, что диаметр сеч.тороидальной части много меньше внутреннего радиуса. Если ввести плотность намотки на внутреннем радиусе, то

, но т.к. x<d<<<rB




Случайные файлы

Файл
17777-1.rtf
23547.rtf
147609.rtf
69550.rtf
33435.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.