Тема: «Проводники и диэлектрики в электрическом поле» Урок

Тема: «Проводники и диэлектрики в электрическом поле» Урок №3 от11.09 11кл

Решение задач на повторение Задача 1. Заряды q1 = 10 нКл и q2 = 20 нКл расположены в точках А и В. Найти напряженность поля в точках С и Д, если АС =10 см, СД = ВД = 5 см. Дано: q1 = 10 нКл = 10-8 Кл q2 = 20 нКл = 2· 10-8 Кл АС = а =10 см = 10-1м С В = BD = b = 5 cм =5· 10-2м __________________________ ЕC = ? ЕD = ? Решение: В точке С: согласно принципу суперпозиции Так как векторы направлены в противоположные стороны, надо из большего по абсолютной величине вычесть меньший, то есть Ес =|Е1- Е2 | Напряженность, создаваемая зарядом q1, Е1= ; зарядом q2 , . Расчет: Е1 = ; Е2 = ЕС = 70000 Н/Кл – 9000 Н/Кл =61000 Н/Кл В точке D: самостоятельно в тетрадях. Вывод. При решении данной задачи мы применили принцип суперпозиции полей, воспользовавшись правилами сложения векторов, формулой напряженности поля точечного заряда, знанием того, как направлен вектор напряженности.

Решение задач на повторение

Проводники Проводниками называются такие материалы, в которых имеются свободные носители электрических зарядов.

Заряд внутри проводника По принципу суперпозиции полей напряжённость внутри проводника равна нулю. Следовательно, поток напряженности через любую замкнутую поверхность внутри проводника равен нулю. Значит, и заряд внутри этой поверхности равен нулю.

Явление разделения разноимённых зарядов в проводнике, помещённом в электрическое поле, называется электростатической индукцией. Электростатическая индукция

Диэлектрики Диэлектриками называются материалы, в которых нет свободных электрических зарядов. Существует три вида диэлектриков: полярные, неполярные и сегнетоэлектрики.

Поляризация диэлектриков Момент силы стремится повернуть диполь так, чтобы его ось была направлена по линии напряжённости поля. E

Напряжённость электрического поля внутри бесконечного пространства, полностью заполненного диэлектриком оказывается равной В среднем число диполей, ориентированных вдоль поля, больше, чем против поля. Поляризация диэлектриков

Физическая величина, равная отношению модуля напряжённости однородного электрического поля в вакууме к модулю напряженности электрического поля в однородном диэлектрике, заполняющем это поле, называется диэлектрической проницаемостью вещества: Е

Диэлектрическая проницаемость веществ

Физический смысл диэлектрической проницаемости среды: ε – величина, показывающая во сколько раз электростатическое поле внутри диэлектрика меньше, чем в вакууме:

График зависимости напряженности электростатического поля шара от радиуса, с учетом диэлектрической проницаемости двух сред ( и ), показан на рисунке Как видно из рисунка, напряженность поля изменяется скачком при переходе из одной среды в другую .

Различные виды диэлектриков В 1920 г. была открыта спонтанная (самопроизвольная) поляризация. Всю группу веществ, назвали сегнетоэлектрики (или ферроэлектрики). Все сегнетоэлектрики обнаруживают резкую анизотропию свойств (сегнетоэлектрические свойства могут наблюдаться только вдоль одной из осей кристалла). У изотропных диэлектриков поляризация всех молекул одинакова, у анизотропных – поляризация, и следовательно, вектор поляризации в разных направлениях разные.

Основные свойства сегнетоэлектриков: 1. Диэлектрическая проницаемость ε в некотором температурном интервале велика ( ). 2. Значение ε зависит не только от внешнего поля E0, но и от предыстории образца. 3. Диэлектрическая проницаемость ε нелинейно зависит от напряженности внешнего электростатического поля (нелинейные диэлектрики).

Среди диэлектриков есть вещества, называемые электреты – диэлектрики, длительно сохраняющие поляризованное состояние после снятия внешнего электростатического поля (аналоги постоянных магнитов).

Пьезоэлектрики Некоторые диэлектрики поляризуются не только под действием электрического поля, но и под действием механической деформации. Это явление называется пьезоэлектрическим эффектом. Рассмотрим это на следующем уроке.