Проводники в электростатическом поле

их движения возникает электрический ток.
Вещества, у которых под действием электрического

У концов проводника собираются заряды противоположного знака

Это индуцированные заряды. Процесс их возникновения называется электростатической индукцией.

Проводник эквипотенциален

Эффект электростатической защиты.
Напряжённость поля вблизи поверхности заряженного проводника прямо

Электроемкость уединенного проводника

Различные по величине заряды распределяются на уединённом проводнике подобным образом (отношение плотностей заряда в двух произвольных точках поверхности проводника при любом заряде будет одним и тем же).

Коэффициент пропорциональности между потенциалом и зарядом называется электроёмкостью

Ёмкость численно равна заряду, сообщение которого проводнику вызывает повышение его потенциала на единицу.

Единица электроемкости – фарад.

Проводники называют обкладками и располагают так, чтобы их поле было

Например, две пластинки, два коаксиальных цилиндра или две концентрические сферы, расположенные близко друг к другу.

U – напряжение между обкладками

Найдём формулу для ёмкости плоского конденсатора.

S – площадь обкладки, q – заряд конденсатора

q. Вследствие электростатической индукции на всех промежуточных пластинах наведутся заряды,

qi в той точке, где помещается заряд qi.
Энергия заряженного

U' – мгновенное значение напряжения на обкладках конденсатора

q = CU

распределяется в пространстве с постоянной объёмной плотностью энергии

E – значение напряжённости поля в данной точке.
Так как D

заряды придут в упорядоченное движение.
Упорядоченное движение зарядов называется электрическим током.
Сила

Для протекания электрического тока необходимы два условия.
Наличие частиц, которые могут свободно перемещаться в пределах проводящей среды (носителей заряда).
Электрическое поле внутри среды.

площадку, расположенную в данной точке перпендикулярно к направлению движения носителей

Зная плотность тока можно найти ток.

Через сечение dS за время dt пройдут только те электроны, которые находятся в объёме dV = dS vdt.
Тогда за dt через dS пройдёт заряд.
dq = envdSdt. n – концентрация электронов.

V,
а справа – скорость убывания заряда.
 - объёмная плотность

Представим:

Тогда:

выражает закон сохранения заряда и показывает, что в точках, которые

электрический ток.
Для кругооборота зарядов должна быть совершена работа против сил

Такая работа может совершаться только за счет сил, имеющих не электростатическую природу.

Силы, поддерживающие постоянный электрический ток, называются сторонними электродвижущими силами (ЭДС)

Электродвижущая сила (ЭДС) измеряется работой, совершаемой сторонними силами источника по перемещению единичного положительного заряда внутри источника от отрицательного полюса к положительному.

неоднородным.
На участке 1-2 контура на заряд q действует поле, суммарная

Величина, численно равная работе по переносу единичного положительного заряда суммарным полем кулоновских и сторонних сил на участке цепи (1–2), называется напряжением на этом участке цепи (U12).

что U12 = IR12
Это выражение представляет собой обобщённый закон

R =R + r, где r – сопротивление источника ЭДС

Для однородного проводника

 – удельное сопротивление, измеряемое в Омм. l и S – длина и площадь поперечного сечения проводника.

измеряется (Омм)-1 = Сим (сименс).
Закон Ома в дифференциальной форме:

Сверхпроводимость материалов: у большой группы металлов и сплавов при температурах, близких к нулю , удельное сопротивление скачком обращается в нуль.

проходит заряд dq = Idt.
При этом силы электростатического поля

Разделим работу на время и получим выражение для мощности.

Мощность может расходоваться на совершение работы над внешними телами, на нагрев участка проводника и т.д.

объём.
Тогда количество теплоты, выделяющейся в единице объёма в единицу времени

Удельная тепловая мощность тока пропорциональна квадрату плотности электрического тока и удельному сопротивлению среды в данной точке.

цепи первое правило Кирхгофа запишется в виде
Относится к узлам

контуру.
Алгебраическая сумма произведения сил токов в отдельных участках произвольного замкнутого

N – число рассматриваемых участков выбранного контура

ЭДС положительна, если при обходе контура совершается переход внутри источника от отрицательного полюса к положительному