Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Elektryczno ść i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład szósty 4 marca 2010.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Elektryczno ść i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład szósty 4 marca 2010."— Zapis prezentacji:

1 Elektryczno ść i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład szósty 4 marca 2010

2 Z ostatniego wykładu Kondensator, siła i energia, rozbieranie Maszyna Wimshursta, multiplikator Piekary Ładowanie (pół)sfery przewodzącej od wnętrza Generator van de Graaffa Od prawa Archimedesa do twierdzenia Gaussa Prawo Gaussa Relacja między prawem Gaussa a prawem Coulomba

3 Prawo Gaussa: ładunek ź ródłem pola Z twierdzenia Gaussa czyli A zatem Postać całkowa (postać różniczkowa) Konsekwencja: ekranowanie!

4 Prawo Gaussa a prawo Coulomba Załóżmy Wtedy Czułość (sprawdzanie prawa Gaussa) zamiast dokładności (wykładnik w prawie Coulomba) Prawo Gaussa nie obowiązywałoby, gdyby wykładnik w prawie Coulomba był różny od -2

5 U ż yteczno ść praktyczna prawa Gaussa Linia naładowana Generalnie: przy wysokiej symetrii źródeł płaszczyzna naładowana

6 Przenoszenie ładunku do wn ę trza Do wewnątrz skuteczniej niż z zewnątrz!

7 Ekranowanie Klatka Faradaya

8 Ekranowanie - Q +

9

10 Q Q -Q Ekranowanie pola od źródeł znajdujących się wewnątrz i na zewnątrz

11 Równania Poissona i Laplacea W takim razie gdzie laplasjan Bez ładunków równanie Laplacea: czyli(równanie Poissona)

12 Rozwi ą zywanie zagadnień elektrostatycznych a jednoznaczność rozwiązania pozwala zgadywać jego formę. pozwala przy warunku brzegowym sformułowanym np. jako zerowanie się potencjału Liniowość tego równania wykazać zasadę superpozycji: Rozkład potencjału pola pochodzącego od sumy rozkładów ładunku jest sumą potencjałów pól pochodzących od tych rozkładów Często dają się sprowadzić do równania Poissona z warunkami brzegowymi. ważną w obecności uziemionych przewodników

13 Stabilno ść w polu elektrostatycznym Ładunek punktowy q w równowadze: bo Z prawa Gaussa: W próżni ładunek punktowy nie może pozostawać w równowadze trwałej! Ładunek przeciwnego znaku o stałej gęstości daje siłę elastyczną

14 Dipol indukowany w polu zewn ę trznym W polu statycznym W polu zmiennym przy zaniedbaniu strat stan ustalony gdzie może być dodatni lub ujemny w stosunku do natężenia pola

15 Energia dipola w polu elektrycznym

16 Rozwi ą zanie dynamiczne Energia dipola w polu Może mieć minimum dla pola znikającego tylko w jednym punkcie (na przykład między jednoimiennymi ładunkami punktowymi), a więc równowaga (dynamiczna) trwała jest możliwa! Warunek: relaksacja zapewniająca stan ustalony z opóźnieniem małym w stosunku do okresu wahań wokół położenia równowagi gdzie

17 Wnikanie pola do przewodnika Warstwa zubożona Grubość Rzędy wielkości metal: n = m -3, q = C, = 10 6 V/m, stąd d rzędu m - do zaniedbania wobec rozmiaru atomu rzędu m półprzewodnik – koncentracje nośników mogą być o wiele rzędów mniejsze uwaga: ten rachunek zaniedbuje polaryzację dielektryczną Warstwa akumulacyjna: równowaga dynamiczna Grubość: dyfuzja

18 Czy dioda ma pojemno ść ? Kondensator zwykły Dioda półprzewodnikowa Generator + nap. stałe mA U0U0 UGUG Q = CU G Pojemność diody w kierunku zaporowym zależy od napięcia!

19 Stabilno ść w polu elektrostatycznym Ładunek punktowy q w równowadze: bo Z prawa Gaussa: W próżni ładunek punktowy nie może pozostawać w równowadze trwałej! Ładunek przeciwnego znaku o stałej gęstości daje siłę elastyczną

20 Siła na przewodnik nienaładowany Mechanizm: rozdzielenie ładunków w przewodniku Opis: metoda obrazów Droga do wyznaczenia momentu dipolowego

21 Metoda obrazów Idea: znajdujemy rozkład ładunków, dla którego powierzchnia ekwipotencjalna pokrywa się z powierzchnią danego przewodnika Płaszczyzna: potencjał znika Kula uziemiona: potencjał znika Kula o zadanym ładunku: dodatkowy ładunek w środku

22 Metoda obrazów Q d płaszczyzna przewodząca -Q d fikcyjny ładunek kula przewodząca uziemiona Q a Q b R ab = R 2 naładowana ładunkiem q q-Q


Pobierz ppt "Elektryczno ść i Magnetyzm Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk/Karol Nogajewski, Tomasz Jakubczyk Wykład szósty 4 marca 2010."

Podobne prezentacje


Reklamy Google