Билет 10. Энергия заряженного конденсатора. Энегрия эл поля. Плотность энергии.

Билет 11. Связь между поляризованностью диэлектрика и объемной плотностью связных зарядов. а) Под действ. внешн. электр. поля заряды в неполярной мол. смещ. относит. друг друга. Результир. Дипольный момент молекулы станов /= 0. Рассм. един. объем и сумму моментов р, заключ. в него молекул: P=(1/ΔV)Σ(ΔV)p, где Р-поляризованность диэлектрика. Для изотроп. диэлектриков: P=kε0E, где k-безразм диэлек восприимч; б)Т Гаусса: int (o) Pds=-q’ внут, где q’ внут - связанный заряд диэлектрика в объеме, охват. поверхностью S. В дифф. форме – ρ’=-divP; Для однор: k int(o)ε0Eds=-q’=k(q+q’)=> q’=-kq/(1+k) => ρ’=-k ρ/(1+k), те Объемная плотность связан. зарядов =0, когда плотность сторонних зарядов в нем = 0; 2) Контур в магнитном поле, однородном и неоднородном (энергия, сила, работа); работа, которую совершают амперовы силы при элементарном перемещении контура с то­ком I: δA=IdФ (1), где dФ - приращение магнитного потока сквозь контур при данном перемещении. Вращающий момент действующий на плоский контур в магнитном поле N=pmBsinα; чтобы увеличить угол между векторами магнитного момента и индукции, нужно совершить работу, которая пойдет на увеличение потенциальной энергии: dW= dA= Ndα= pmBsinαdα; Интегрируя, находим W=-pmBcosα=-pmB; На элемент контура действует сила dF=I[dl;B]; Результирующая таких сил равна F=int(o)I[dl;B]; В случае однородного поля F=I[(int(o)dl;B)]; Но, на контур действует вращающий момент N=int[r;dF]; N=int I[nB]dS=I[nB] int dS=I[nB]S=[pmB]; В неоднородном магнитном поле на контур действует сила, затягивающая в поле, если контур ориентирован по полю, и выталкивающая, если контур ориентирован против поля. Проекция этой силы может быть найдена как Fx=-dW/dx=pm (dB/dx) cosα, где α -угол между pm и B; в неоднородном магнитном поле на контур также действует вращающий момент. ИЛИ Результирующая амперова сила, которая действует на контур с током в магнитном поле F=I int(o) [dl;B]; Если магнитное поле однородно, то B можем вынести, надо вычислить лишь int (o) dl, кот представляет собой замкнутую цепочку элементарных векторов dl, поэтому он =0 =>F=0. Магнитное поле неоднородно, т.к. F/=0 Pm=ISn; Сила, действующая на электрический контур с током в неоднородном магнитном поле: F=Pm dB/dn;

Билет 12. Закон Ома и закон Джоуля-Ленца в инт и диф формах. Ом в дифф. I=U/R Для однор. цилиндр. проводника: R=ρl/S, где ρ - удельное эл. сопрот. Возьмем цилин. с образ. dl паралл. j и Е. Ток через попер. сеч: jdS. U=Еdl; jdS = dSEdl/ ρdl => j=E/ρ= σE, σ- удельная эл проводимость;

Д-Л; а) dq =Idt; δА= dq(φ1- φ2)= I(φ1- φ2)dt; δА= Qdt; Q= I(φ1- φ2); φ1-φ2= RI, то Q= RI^2; б) δQ=RI^2dt= (ρdl/dS)(jdS)^2dt= ρj^2dVdt, где dV=dSdl; - V цилиндра.: Ур-е на dVd: Qуд=ρj^2 - закон Д-Л в локальной форме: удельная тепловая мощность тока пропорциональ­на квадрату плотности Эл тока и удельному сопротивлению среды в данной т. Qуд=ρj^2 - общ форма закона Д-Л. Если на носители тока дей­ствуют только эл силы, то по закону Ома j=(1/ρ)E=σE: Qуд=jE=σE^2;

Дата добавления: 2015-08-10