🗊Презентация Расчет потенциалов простейших электростатических полей

Категория: Физика
Нажмите для полного просмотра!
Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №1Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №2Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №3Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №4Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №5Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №6Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №7Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №8Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №9Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №10Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №11Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №12Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №13Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №14Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №15Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №16Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №17Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №18Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №19Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №20Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №21Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №22Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №23Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №24Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №25Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №26Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №27Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №28Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №29Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №30Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №31Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №32Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №33Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №34Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №35Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №36Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №37Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №38Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №39Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №40Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №41Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №42Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №43Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №44Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №45Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №46Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №47Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №48Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №49Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №50Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №51Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №52Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №53Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №54Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №55Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №56Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №57Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №58Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №59Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №60Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №61Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №62Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №63Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №64Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №65Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №66Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №67Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №68Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №69Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №70Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №71Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №72Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №73Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №74Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №75

Содержание

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Расчет потенциалов простейших электростатических полей. Доклад-сообщение содержит 75 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации


Слайд 1


Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №1
Описание слайда:

Слайд 2


Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №2
Описание слайда:

Слайд 3





Рассмотрим несколько примеров вычисления разности потенциалов между точками поля, созданного некоторыми заряженными телами 
Рассмотрим несколько примеров вычисления разности потенциалов между точками поля, созданного некоторыми заряженными телами
Описание слайда:
Рассмотрим несколько примеров вычисления разности потенциалов между точками поля, созданного некоторыми заряженными телами Рассмотрим несколько примеров вычисления разности потенциалов между точками поля, созданного некоторыми заряженными телами

Слайд 4





6.2. Силовые линии и эквипотенциальные поверхности
Направление силовой линии (линии напряженности) в каждой точке совпадает с направлением         . 
Отсюда следует, что напряженность  равна разности потенциалов U на единицу длины силовой линии.
Именно вдоль силовой линии происходит максимальное изменение потенциала. Поэтому всегда можно определить
                   между  двумя точками, измеряя U между ними, причем тем точнее, чем ближе точки. 
В однородном электрическом поле силовые линии – прямые. Поэтому здесь определить         наиболее просто:
	                                              			   (5.6.1)
Описание слайда:
6.2. Силовые линии и эквипотенциальные поверхности Направление силовой линии (линии напряженности) в каждой точке совпадает с направлением . Отсюда следует, что напряженность равна разности потенциалов U на единицу длины силовой линии. Именно вдоль силовой линии происходит максимальное изменение потенциала. Поэтому всегда можно определить между двумя точками, измеряя U между ними, причем тем точнее, чем ближе точки. В однородном электрическом поле силовые линии – прямые. Поэтому здесь определить наиболее просто: (5.6.1)

Слайд 5





Воображаемая поверхность, все точки которой имеют одинаковый потенциал, называется    эквипотенциальной поверхностью. 
Воображаемая поверхность, все точки которой имеют одинаковый потенциал, называется    эквипотенциальной поверхностью. 
Уравнение этой поверхности
		                                       		 (6.6.2)
Описание слайда:
Воображаемая поверхность, все точки которой имеют одинаковый потенциал, называется эквипотенциальной поверхностью. Воображаемая поверхность, все точки которой имеют одинаковый потенциал, называется эквипотенциальной поверхностью. Уравнение этой поверхности (6.6.2)

Слайд 6


Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №6
Описание слайда:

Слайд 7





Формула  				выражает связь потенциала с напряженностью и позволяет по известным значениям φ   найти напряженность поля в каждой точке. 
Формула  				выражает связь потенциала с напряженностью и позволяет по известным значениям φ   найти напряженность поля в каждой точке. 
Можно решить и обратную задачу, т.е. по известным значениям       в каждой точке поля найти разность потенциалов между двумя произвольными точками поля.
Описание слайда:
Формула выражает связь потенциала с напряженностью и позволяет по известным значениям φ найти напряженность поля в каждой точке. Формула выражает связь потенциала с напряженностью и позволяет по известным значениям φ найти напряженность поля в каждой точке. Можно решить и обратную задачу, т.е. по известным значениям в каждой точке поля найти разность потенциалов между двумя произвольными точками поля.

Слайд 8






Интеграл можно брать по любой линии, соединяющие точку 1 и точку 2, ибо работа сил поля не зависит от пути. 
Для обхода по замкнутому контуру           получим:
т.е. пришли к известной нам теореме о циркуляции вектора напряженности: циркуляция вектора напряженности электростатического поля вдоль любого замкнутого контура равна нулю.
Описание слайда:
Интеграл можно брать по любой линии, соединяющие точку 1 и точку 2, ибо работа сил поля не зависит от пути. Для обхода по замкнутому контуру получим: т.е. пришли к известной нам теореме о циркуляции вектора напряженности: циркуляция вектора напряженности электростатического поля вдоль любого замкнутого контура равна нулю.

Слайд 9





Из обращения в нуль циркуляции вектора    следует, что линии  электростатического поля не могут быть замкнутыми: они начинаются на положительных зарядах (истоки) и на отрицательных зарядах заканчиваются (стоки) или уходят в бесконечность
Из обращения в нуль циркуляции вектора    следует, что линии  электростатического поля не могут быть замкнутыми: они начинаются на положительных зарядах (истоки) и на отрицательных зарядах заканчиваются (стоки) или уходят в бесконечность
Описание слайда:
Из обращения в нуль циркуляции вектора следует, что линии электростатического поля не могут быть замкнутыми: они начинаются на положительных зарядах (истоки) и на отрицательных зарядах заканчиваются (стоки) или уходят в бесконечность Из обращения в нуль циркуляции вектора следует, что линии электростатического поля не могут быть замкнутыми: они начинаются на положительных зарядах (истоки) и на отрицательных зарядах заканчиваются (стоки) или уходят в бесконечность

Слайд 10


Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №10
Описание слайда:

Слайд 11







Мы показали, что напряженность связана с потенциалом
                                        тогда
	                                        		        	(6.1.1)
где                      – напряженность 
электростатического поля между заряженными плоскостями
 σ = q/S – поверхностная плотность заряда.
Описание слайда:
Мы показали, что напряженность связана с потенциалом тогда (6.1.1) где – напряженность электростатического поля между заряженными плоскостями σ = q/S – поверхностная плотность заряда.

Слайд 12





 Чтобы получить выражение для потенциала между плоскостями, проинтегрируем выражение 
 Чтобы получить выражение для потенциала между плоскостями, проинтегрируем выражение 
	 
                                   			
                                     
                                           			
	
При x1 = 0  и  x2 = d    			          	     (6.1.2)
Описание слайда:
Чтобы получить выражение для потенциала между плоскостями, проинтегрируем выражение Чтобы получить выражение для потенциала между плоскостями, проинтегрируем выражение При x1 = 0 и x2 = d (6.1.2)

Слайд 13





На рисунке 6.1,б изображена зависимость напряженности E и потенциала φ от расстояния между плоскостями.
На рисунке 6.1,б изображена зависимость напряженности E и потенциала φ от расстояния между плоскостями.
Описание слайда:
На рисунке 6.1,б изображена зависимость напряженности E и потенциала φ от расстояния между плоскостями. На рисунке 6.1,б изображена зависимость напряженности E и потенциала φ от расстояния между плоскостями.

Слайд 14





6. 3.2. Разность потенциалов между точками поля, образованного бесконечно длинной цилиндрической              поверхностью

С помощью теоремы Остроградского-Гаусса мы показали, что
Описание слайда:
6. 3.2. Разность потенциалов между точками поля, образованного бесконечно длинной цилиндрической поверхностью С помощью теоремы Остроградского-Гаусса мы показали, что

Слайд 15





Тогда, т.к.  
Тогда, т.к.  
 отсюда следует, что разность потенциалов в произвольных точках 1 и 2 будет равна:
Описание слайда:
Тогда, т.к. Тогда, т.к. отсюда следует, что разность потенциалов в произвольных точках 1 и 2 будет равна:

Слайд 16


Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №16
Описание слайда:

Слайд 17






6.3.3. Разность потенциалов между обкладками                     цилиндрического конденсатора
Описание слайда:
6.3.3. Разность потенциалов между обкладками цилиндрического конденсатора

Слайд 18





Т.к.				, то
Т.к.				, то
Описание слайда:
Т.к. , то Т.к. , то

Слайд 19





Таким образом, внутри меньшего цилиндра имеем, Е = 0, φ = const;  
Таким образом, внутри меньшего цилиндра имеем, Е = 0, φ = const;  
между обкладками потенциал уменьшается по логарифмическому закону, вторая обкладка (вне цилиндров) экранирует электрическое поле и φ и Е равны нулю.
Описание слайда:
Таким образом, внутри меньшего цилиндра имеем, Е = 0, φ = const; Таким образом, внутри меньшего цилиндра имеем, Е = 0, φ = const; между обкладками потенциал уменьшается по логарифмическому закону, вторая обкладка (вне цилиндров) экранирует электрическое поле и φ и Е равны нулю.

Слайд 20





6. 3.4. Разность потенциалов между точками поля, образованного заряженной сферой (пустотелой)

Напряженность поля сферы определяется формулой
Описание слайда:
6. 3.4. Разность потенциалов между точками поля, образованного заряженной сферой (пустотелой) Напряженность поля сферы определяется формулой

Слайд 21





А т.к.                                 , то
А т.к.                                 , то
Описание слайда:
А т.к. , то А т.к. , то

Слайд 22





Из полученных соотношений можно сделать следующие выводы:
Из полученных соотношений можно сделать следующие выводы:

С помощью теоремы Гаусса сравнительно просто можно рассчитать Е и φ от различных заряженных поверхностей.

Напряженность поля в вакууме изменяется скачком при переходе через заряженную поверхность.

Потенциал поля – всегда непрерывная функция координат.
Описание слайда:
Из полученных соотношений можно сделать следующие выводы: Из полученных соотношений можно сделать следующие выводы: С помощью теоремы Гаусса сравнительно просто можно рассчитать Е и φ от различных заряженных поверхностей. Напряженность поля в вакууме изменяется скачком при переходе через заряженную поверхность. Потенциал поля – всегда непрерывная функция координат.

Слайд 23


Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №23
Описание слайда:

Слайд 24


Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №24
Описание слайда:

Слайд 25


Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №25
Описание слайда:

Слайд 26


Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №26
Описание слайда:

Слайд 27





4.1. Поляризация диэлектриков

Все известные в природе вещества, в соответствии с их способностью проводить электрический ток, делятся на 
		три основных класса: 

диэлектрики

 полупроводники 

 проводники
Описание слайда:
4.1. Поляризация диэлектриков Все известные в природе вещества, в соответствии с их способностью проводить электрический ток, делятся на три основных класса: диэлектрики полупроводники проводники

Слайд 28





В идеальном диэлектрике свободных зарядов, то есть способных перемещаться на значительные расстояния (превосходящие расстояния между атомами), нет. 
В идеальном диэлектрике свободных зарядов, то есть способных перемещаться на значительные расстояния (превосходящие расстояния между атомами), нет. 
Но это не значит, что диэлектрик, помещенный в электростатическое поле, не реагирует на него, что в нем ничего не происходит.
Описание слайда:
В идеальном диэлектрике свободных зарядов, то есть способных перемещаться на значительные расстояния (превосходящие расстояния между атомами), нет. В идеальном диэлектрике свободных зарядов, то есть способных перемещаться на значительные расстояния (превосходящие расстояния между атомами), нет. Но это не значит, что диэлектрик, помещенный в электростатическое поле, не реагирует на него, что в нем ничего не происходит.

Слайд 29





Смещение электрических зарядов вещества под действием электрического поля называется поляризацией. 
Смещение электрических зарядов вещества под действием электрического поля называется поляризацией. 

Способность к поляризации является основным свойством диэлектриков.
Описание слайда:
Смещение электрических зарядов вещества под действием электрического поля называется поляризацией. Смещение электрических зарядов вещества под действием электрического поля называется поляризацией. Способность к поляризации является основным свойством диэлектриков.

Слайд 30


Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №30
Описание слайда:

Слайд 31





Главное в поляризации – смещение зарядов в электростатическом поле. В результате, каждая молекула или атом образует электрический момент Р 
Главное в поляризации – смещение зарядов в электростатическом поле. В результате, каждая молекула или атом образует электрический момент Р
Описание слайда:
Главное в поляризации – смещение зарядов в электростатическом поле. В результате, каждая молекула или атом образует электрический момент Р Главное в поляризации – смещение зарядов в электростатическом поле. В результате, каждая молекула или атом образует электрический момент Р

Слайд 32





Внутри диэлектрика электрические заряды диполей компенсируют друг друга. Но на внешних поверхностях диэлектрика, прилегающих к электродам, появляются заряды противоположного знака (поверхностно связанные заряды).
Внутри диэлектрика электрические заряды диполей компенсируют друг друга. Но на внешних поверхностях диэлектрика, прилегающих к электродам, появляются заряды противоположного знака (поверхностно связанные заряды).
Описание слайда:
Внутри диэлектрика электрические заряды диполей компенсируют друг друга. Но на внешних поверхностях диэлектрика, прилегающих к электродам, появляются заряды противоположного знака (поверхностно связанные заряды). Внутри диэлектрика электрические заряды диполей компенсируют друг друга. Но на внешних поверхностях диэлектрика, прилегающих к электродам, появляются заряды противоположного знака (поверхностно связанные заряды).

Слайд 33





Обозначим      – электростатическое поле связанных зарядов. Оно направлено всегда против внешнего поля     
Обозначим      – электростатическое поле связанных зарядов. Оно направлено всегда против внешнего поля     
 Следовательно, результирующее электростатическое поле внутри диэлектрика
Описание слайда:
Обозначим – электростатическое поле связанных зарядов. Оно направлено всегда против внешнего поля Обозначим – электростатическое поле связанных зарядов. Оно направлено всегда против внешнего поля Следовательно, результирующее электростатическое поле внутри диэлектрика

Слайд 34





Поместим диэлектрик в виде параллелепипеда в электростатическое поле      
Поместим диэлектрик в виде параллелепипеда в электростатическое поле      
Электрический момент тела,  можно найти по формуле:
		                                                    
          – поверхностная плотность связанных зарядов.
Описание слайда:
Поместим диэлектрик в виде параллелепипеда в электростатическое поле Поместим диэлектрик в виде параллелепипеда в электростатическое поле Электрический момент тела, можно найти по формуле: – поверхностная плотность связанных зарядов.

Слайд 35





Введем новое понятие – вектор поляризации  – электрический момент единичного объема.
Введем новое понятие – вектор поляризации  – электрический момент единичного объема.
		                                         (4.1.4)
где n – концентрация молекул в единице объема,     
         – электрический момент одной молекулы.
Описание слайда:
Введем новое понятие – вектор поляризации – электрический момент единичного объема. Введем новое понятие – вектор поляризации – электрический момент единичного объема. (4.1.4) где n – концентрация молекул в единице объема, – электрический момент одной молекулы.

Слайд 36





С учетом этого обстоятельства,
С учетом этого обстоятельства,
		                                  (4.1.5)
(т.к.                                    – объем параллелепипеда).
 Приравняем (4.1.3.) и (4.1.5) и учтем, что                             – проекция P на направление       – вектора нормали, 
тогда
Описание слайда:
С учетом этого обстоятельства, С учетом этого обстоятельства, (4.1.5) (т.к. – объем параллелепипеда). Приравняем (4.1.3.) и (4.1.5) и учтем, что – проекция P на направление – вектора нормали, тогда

Слайд 37





Поверхностная плотность поляризационных зарядов равна нормальной составляющей вектора поляризации в данной точке поверхности.
Поверхностная плотность поляризационных зарядов равна нормальной составляющей вектора поляризации в данной точке поверхности.

Отсюда следует, что индуцированное в диэлектрике электростатическое поле E' будет влиять только на нормальную составляющую вектора напряженности электростатического поля         .
Описание слайда:
Поверхностная плотность поляризационных зарядов равна нормальной составляющей вектора поляризации в данной точке поверхности. Поверхностная плотность поляризационных зарядов равна нормальной составляющей вектора поляризации в данной точке поверхности. Отсюда следует, что индуцированное в диэлектрике электростатическое поле E' будет влиять только на нормальную составляющую вектора напряженности электростатического поля .

Слайд 38





Вектор поляризации можно представить так:
Вектор поляризации можно представить так:
		                                           (4.1.7)
где       – поляризуемость молекул,  
                	– диэлектрическая восприимчивость – макроскопическая безразмерная величина, характеризующая поляризацию единицы объема.
Описание слайда:
Вектор поляризации можно представить так: Вектор поляризации можно представить так: (4.1.7) где – поляризуемость молекул, – диэлектрическая восприимчивость – макроскопическая безразмерная величина, характеризующая поляризацию единицы объема.

Слайд 39





Следовательно, и у результирующего поля  изменяется, по сравнению с       ,только нормальная составляющая. Тангенциальная составляющая поля остается без изменения.
Следовательно, и у результирующего поля  изменяется, по сравнению с       ,только нормальная составляющая. Тангенциальная составляющая поля остается без изменения.
В векторной форме результирующее поле можно представить так:
		                                            (4.1.8)
Результирующая электростатического поля в диэлектрике равно внешнему полю, деленному на диэлектрическую проницаемость среды ε:
		                                                    (4.1.9)
Описание слайда:
Следовательно, и у результирующего поля изменяется, по сравнению с ,только нормальная составляющая. Тангенциальная составляющая поля остается без изменения. Следовательно, и у результирующего поля изменяется, по сравнению с ,только нормальная составляющая. Тангенциальная составляющая поля остается без изменения. В векторной форме результирующее поле можно представить так: (4.1.8) Результирующая электростатического поля в диэлектрике равно внешнему полю, деленному на диэлектрическую проницаемость среды ε: (4.1.9)

Слайд 40





Величина                      характеризует электрические свойства диэлектрика. 
Величина                      характеризует электрические свойства диэлектрика. 

Физический смысл диэлектрической проницаемости среды ε – величина, показывающая во сколько раз электростатическое поле внутри диэлектрика меньше, чем в вакууме:
		                                    (4.1.10)
Описание слайда:
Величина характеризует электрические свойства диэлектрика. Величина характеризует электрические свойства диэлектрика. Физический смысл диэлектрической проницаемости среды ε – величина, показывающая во сколько раз электростатическое поле внутри диэлектрика меньше, чем в вакууме: (4.1.10)

Слайд 41





График зависимости напряженности электростатического поля шара от радиуса, с учетом диэлектрической проницаемости двух сред (      и         ), показан на рисунке
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 .
Описание слайда:
График зависимости напряженности электростатического поля шара от радиуса, с учетом диэлектрической проницаемости двух сред ( и ), показан на рисунке 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 .

Слайд 42





4.2. 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.
Описание слайда:
4.2. 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.

Слайд 43





Рассмотрим основные свойства сегнетоэлектриков:
Рассмотрим 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 (а следовательно, и Р  ) – нелинейно зависит от напряженности внешнего электростатического поля (нелинейные диэлектрики).
Описание слайда:
Рассмотрим основные свойства сегнетоэлектриков: Рассмотрим 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 (а следовательно, и Р ) – нелинейно зависит от напряженности внешнего электростатического поля (нелинейные диэлектрики).

Слайд 44





Это свойство называется диэлектрическим гистерезисом 
Это свойство называется диэлектрическим гистерезисом 
Здесь точка а – состояние насыщения.
Описание слайда:
Это свойство называется диэлектрическим гистерезисом Это свойство называется диэлектрическим гистерезисом Здесь точка а – состояние насыщения.

Слайд 45





4. Наличие точки Кюри – температуры, при которой (и выше) сегнетоэлектрические свойства пропадают. При этой температуре происходит фазовый переход 2-го рода. Например, 
4. Наличие точки Кюри – температуры, при которой (и выше) сегнетоэлектрические свойства пропадают. При этой температуре происходит фазовый переход 2-го рода. Например, 
титанат бария: 133º С; 
сегнетова соль: – 18 + 24º С; 
ниобат лития 1210º С.
Описание слайда:
4. Наличие точки Кюри – температуры, при которой (и выше) сегнетоэлектрические свойства пропадают. При этой температуре происходит фазовый переход 2-го рода. Например, 4. Наличие точки Кюри – температуры, при которой (и выше) сегнетоэлектрические свойства пропадают. При этой температуре происходит фазовый переход 2-го рода. Например, титанат бария: 133º С; сегнетова соль: – 18 + 24º С; ниобат лития 1210º С.

Слайд 46





Стремление к минимальной потенциальной энергии и наличие дефектов структуры приводит к тому, что сегнетоэлектрик разбит на домены 
Стремление к минимальной потенциальной энергии и наличие дефектов структуры приводит к тому, что сегнетоэлектрик разбит на домены
Описание слайда:
Стремление к минимальной потенциальной энергии и наличие дефектов структуры приводит к тому, что сегнетоэлектрик разбит на домены Стремление к минимальной потенциальной энергии и наличие дефектов структуры приводит к тому, что сегнетоэлектрик разбит на домены

Слайд 47





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

Слайд 48





 Пьезоэлектрики
Некоторые диэлектрики поляризуются не только под действием электрического поля, но и под действием механической деформации. Это явление называется пьезоэлектрическим эффектом.
Явление открыто братьями Пьером и Жаком Кюри в 1880 году.
Если на грани кристалла наложить металлические электроды (обкладки) то при деформации кристалла на обкладках возникнет разность потенциалов.
 Если замкнуть обкладки, то потечет ток.
Описание слайда:
Пьезоэлектрики Некоторые диэлектрики поляризуются не только под действием электрического поля, но и под действием механической деформации. Это явление называется пьезоэлектрическим эффектом. Явление открыто братьями Пьером и Жаком Кюри в 1880 году. Если на грани кристалла наложить металлические электроды (обкладки) то при деформации кристалла на обкладках возникнет разность потенциалов. Если замкнуть обкладки, то потечет ток.

Слайд 49


Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №49
Описание слайда:

Слайд 50


Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №50
Описание слайда:

Слайд 51





4.2.3. Пироэлектрики
Пироэлектричество – появление электрических зарядов на поверхности некоторых кристаллов при их нагревании или охлаждении. 
При нагревании один конец диэлектрика заряжается положительно, а при охлаждении он же – отрицательно.
Появление зарядов связано с изменением существующей поляризации при изменении температуры кристаллов.
Описание слайда:
4.2.3. Пироэлектрики Пироэлектричество – появление электрических зарядов на поверхности некоторых кристаллов при их нагревании или охлаждении. При нагревании один конец диэлектрика заряжается положительно, а при охлаждении он же – отрицательно. Появление зарядов связано с изменением существующей поляризации при изменении температуры кристаллов.

Слайд 52





Все пироэлектрики являются пьезоэлектриками, но не наоборот. Некоторые пироэлектрики обладают сегнетоэлектрическими свойствами.
Все пироэлектрики являются пьезоэлектриками, но не наоборот. Некоторые пироэлектрики обладают сегнетоэлектрическими свойствами.
Описание слайда:
Все пироэлектрики являются пьезоэлектриками, но не наоборот. Некоторые пироэлектрики обладают сегнетоэлектрическими свойствами. Все пироэлектрики являются пьезоэлектриками, но не наоборот. Некоторые пироэлектрики обладают сегнетоэлектрическими свойствами.

Слайд 53


Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №53
Описание слайда:

Слайд 54





4.3. Вектор электрического смещения
Имеем границу раздела двух сред с ε1 и ε2, так что, ε1 < ε2 (рис. 4.8).
Описание слайда:
4.3. Вектор электрического смещения Имеем границу раздела двух сред с ε1 и ε2, так что, ε1 < ε2 (рис. 4.8).

Слайд 55





Главная задача электростатики – расчет электрических полей, то есть          в различных электрических аппаратах, кабелях, конденсаторах,…. 
Главная задача электростатики – расчет электрических полей, то есть          в различных электрических аппаратах, кабелях, конденсаторах,…. 
Эти расчеты сами по себе не просты да еще наличие разного сорта диэлектриков и проводников еще более усложняют задачу.
Описание слайда:
Главная задача электростатики – расчет электрических полей, то есть в различных электрических аппаратах, кабелях, конденсаторах,…. Главная задача электростатики – расчет электрических полей, то есть в различных электрических аппаратах, кабелях, конденсаторах,…. Эти расчеты сами по себе не просты да еще наличие разного сорта диэлектриков и проводников еще более усложняют задачу.

Слайд 56





Для упрощения расчетов была введена новая векторная величина – вектор электрического смещения (электрическая индукция).
Для упрощения расчетов была введена новая векторная величина – вектор электрического смещения (электрическая индукция).
		
				                                                (4.3.1)
Из предыдущих рассуждений E1ε1 = ε2E2 тогда ε0ε1E1 = ε0ε2E2 отсюда и
Описание слайда:
Для упрощения расчетов была введена новая векторная величина – вектор электрического смещения (электрическая индукция). Для упрощения расчетов была введена новая векторная величина – вектор электрического смещения (электрическая индукция). (4.3.1) Из предыдущих рассуждений E1ε1 = ε2E2 тогда ε0ε1E1 = ε0ε2E2 отсюда и

Слайд 57


Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №57
Описание слайда:

Слайд 58





Зная       и ε, легко рассчитывать 
Зная       и ε, легко рассчитывать
Описание слайда:
Зная и ε, легко рассчитывать Зная и ε, легко рассчитывать

Слайд 59


Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №59
Описание слайда:

Слайд 60





Для точечного заряда в вакууме 
Для точечного заряда в вакууме 
Для        имеет место принцип суперпозиции, как и для        , т.е.
Описание слайда:
Для точечного заряда в вакууме Для точечного заряда в вакууме Для имеет место принцип суперпозиции, как и для , т.е.

Слайд 61





4.4. Поток вектора электрического смещения.
Теорема Остроградского-Гаусса для вектора 
Пусть произвольную площадку S пересекают линии вектора электрического смещения       под углом α к нормали:
Описание слайда:
4.4. Поток вектора электрического смещения. Теорема Остроградского-Гаусса для вектора Пусть произвольную площадку S пересекают линии вектора электрического смещения под углом α к нормали:

Слайд 62


Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №62
Описание слайда:

Слайд 63





Теорему Остроградского-Гаусса для вектора D получим из теоремы Остроградского-Гаусса для вектора  E :
Теорему Остроградского-Гаусса для вектора D получим из теоремы Остроградского-Гаусса для вектора  E :
Описание слайда:
Теорему Остроградского-Гаусса для вектора D получим из теоремы Остроградского-Гаусса для вектора E : Теорему Остроградского-Гаусса для вектора D получим из теоремы Остроградского-Гаусса для вектора E :

Слайд 64





Теорема Остроградского-Гаусса для  
Теорема Остроградского-Гаусса для  
		                                                          (4.4.1)


Поток вектора       через любую замкнутую поверхность определяется только свободными зарядами, а не всеми зарядами внутри объема, ограниченного данной поверхностью.

 Это позволяет не рассматривать связанные (поляризованные) заряды, влияющие на      и упрощает решение многих задач. 
В этом смысл введения вектора        .
Описание слайда:
Теорема Остроградского-Гаусса для Теорема Остроградского-Гаусса для (4.4.1) Поток вектора через любую замкнутую поверхность определяется только свободными зарядами, а не всеми зарядами внутри объема, ограниченного данной поверхностью. Это позволяет не рассматривать связанные (поляризованные) заряды, влияющие на и упрощает решение многих задач. В этом смысл введения вектора .

Слайд 65





4.5. Изменение     и      на границе раздела двух  диэлектриков

Рассмотрим простой случай (рисунок 4.12): два бесконечно протяженных диэлектрика с ε1 и ε2, имеющих общую границу раздела, пронизывает внешнее электростатическое поле .
Описание слайда:
4.5. Изменение и на границе раздела двух диэлектриков Рассмотрим простой случай (рисунок 4.12): два бесконечно протяженных диэлектрика с ε1 и ε2, имеющих общую границу раздела, пронизывает внешнее электростатическое поле .

Слайд 66





Пусть 
Пусть 
Из п. 4.3 мы знаем, что                              и
Описание слайда:
Пусть Пусть Из п. 4.3 мы знаем, что и

Слайд 67





Образовавшиеся поверхностные заряды изменяют только нормальную составляющую        а тангенциальная составляющая остается постоянной, в результате направление вектора      изменяется:
Образовавшиеся поверхностные заряды изменяют только нормальную составляющую        а тангенциальная составляющая остается постоянной, в результате направление вектора      изменяется:
Описание слайда:
Образовавшиеся поверхностные заряды изменяют только нормальную составляющую а тангенциальная составляющая остается постоянной, в результате направление вектора изменяется: Образовавшиеся поверхностные заряды изменяют только нормальную составляющую а тангенциальная составляющая остается постоянной, в результате направление вектора изменяется:

Слайд 68





То есть направление вектора E изменяется: 
То есть направление вектора E изменяется: 





Это закон преломления вектора напряженности электростатического поля.
Описание слайда:
То есть направление вектора E изменяется: То есть направление вектора E изменяется: Это закон преломления вектора напряженности электростатического поля.

Слайд 69





Рассмотрим изменение вектора D и его проекций       и
Рассмотрим изменение вектора D и его проекций       и
Описание слайда:
Рассмотрим изменение вектора D и его проекций и Рассмотрим изменение вектора D и его проекций и

Слайд 70





Т.к.                         , то имеем:
Т.к.                         , то имеем:
                                                 
                                                       
т.е.                   – нормальная составляющая вектора  не изменяется.
                                                       
т.е. тангенциальная составляющая вектора  увеличивается в          раз
Описание слайда:
Т.к. , то имеем: Т.к. , то имеем: т.е. – нормальная составляющая вектора не изменяется. т.е. тангенциальная составляющая вектора увеличивается в раз

Слайд 71












закон преломления вектора D .
Описание слайда:
закон преломления вектора D .

Слайд 72





Объединим  рисунки   4.12  и  4.13   и  проиллюстрируем  закон преломления для векторов  E и  D :
Объединим  рисунки   4.12  и  4.13   и  проиллюстрируем  закон преломления для векторов  E и  D :
Описание слайда:
Объединим рисунки 4.12 и 4.13 и проиллюстрируем закон преломления для векторов E и D : Объединим рисунки 4.12 и 4.13 и проиллюстрируем закон преломления для векторов E и D :

Слайд 73





Как видно из рисунка, при переходе из одной диэлектрической среды в другую вектор     – преломляется на тот же угол, что и                           
Как видно из рисунка, при переходе из одной диэлектрической среды в другую вектор     – преломляется на тот же угол, что и                           
Входя в диэлектрик с большей диэлектрической проницаемостью, линии         и        удаляются от нормали.
Описание слайда:
Как видно из рисунка, при переходе из одной диэлектрической среды в другую вектор – преломляется на тот же угол, что и Как видно из рисунка, при переходе из одной диэлектрической среды в другую вектор – преломляется на тот же угол, что и Входя в диэлектрик с большей диэлектрической проницаемостью, линии и удаляются от нормали.

Слайд 74


Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №74
Описание слайда:

Слайд 75


Расчет потенциалов простейших электростатических полей, слайд №75
Описание слайда:



Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию