Электрическое поле в веществе Проводники в электростатическом поле В металлах

число свободных электронов, которые могут перемещаться по всему объему металла.
Если

Заряды располагаются только на поверхности проводника.
Каждая точка проводника является

Поскольку поверхность проводника является эквипотенциальной, напряженность электростатического поля в каждой точке перпендикулярна поверхности проводника.

теоремы Гаусса.
Рассмотрим малую область пространства вблизи произвольной точки на

поле внутри металла равно нулю.
Поток вектора E отличен он

откуда получаем окончательную формулу:

по знаку зарядов, находящихся на расстоянии l друг от друга,

Для описания свойств диполя вводится дипольный момент

где l – вектор, проведенный из центра отрицательного заряда к центру положительного.

однородно, то результирующая сила F равна нулю, так как силы

Момент этих сил равен

Этот момент сил стремится повернуть диполь так, чтобы его дипольный момент установился по направлению внешнего электрического поля.

минимальную энергию диполь имеет в положении pE (положение устойчивого равновесия).

могут проводить электрический ток.
Диэлектрики, в которых центры положительных и

Если центры распределения положительного и отрицательного зарядов не совпадают, то такие диэлектрики называются полярными (H2O, СО, НСl, SO2).

поле, то она приобретет дипольный момент (в пределах каждой молекулы

дипольный момент ориентируется вдоль поля, величина же его практически не

и неполярного диэлектриков равен нулю. Если диэлектрик поместить в электрическое

Количественно это явление характеризуется вектором поляризации, определяемым как суммарный дипольный момент единицы объема:

При помещении диэлектриков в электрическое поле появляется вектор поляризации, величина которого в слабых полях прямо пропорциональна напряженности электрического поля:

Величина  (каппа) называется диэлектрической восприимчивостью.

q, которые не входят в состав молекул диэлектрика называют сторонними.

Поле

Теорема Гаусса для вектора поляризации.

Поток вектора поляризации сквозь произвольную замкнутую поверхность равен взятому с обратным знаком избыточному связанному заряду диэлектрика в объеме, охватываемом этой поверхностью:

поля E учитывались только сторонние заряды:
В случае, когда электрическое

Дополним ранее записанное выражение для теоремы Гаусса:

Для расчетов эта формула неудобна, так как содержит два зависящих друг от друга неизвестных q' и E.

вектора P:
Выполним преобразования:
Величина, стоящая в скобках под интегралом, называется

индукции через замкнутую поверхность равен алгебраической сумме сторонних зарядов внутри

Используя формулу, связывающую вектор поляризации и напряженность электрического поля, можно получить еще одну формулу:

где =1+ - диэлектрическая проницаемость среды. Для всех веществ >1.