Wykład III ELEKTROMAGNETYZM
Równania Maxwella (prawo Gaussa) (prawo Faradaya) (prawo Ampera-Maxwella)
ŁADUNEK n p Cząstka elektron: -e = -1.610-19 C proton: e = 1.610-19 C neutron: 0 C
Prawo Coulomba
Wektor natężenia pola elektrycznego Od pojedynczego ładunku: Od układu ładunków:
Linie sił pola elektrycznego Są to linie styczne do wektora pola elektrycznego. Np: Q -Q kierunek linii sił jest taki jak kierunek wektora pole elektrycznego Liczba linii na jednostkę powierzchni jest proporcjonalna do natężenia pola.
Strumień wektora pola
Prawo Gaussa dla pola elektrycznego + Strumień pola elektrycznego przez powierzchnię zamkniętą jest proporcjonalny do ładunku znajdującego się w objętości zamkniętej tą powierzchnią: Gdzie eo jest przenikalnością dielektryczną próżni.
Potencjał elektryczny Potencjał elektryczny w pewnym punkcie jest zdefiniowany poprzez energię potencjalną, którą posiada ładunek elektryczny q umieszczony w tym punkcie: Jednostka – V ( wolt) Punkty o tym samym potencjale tworzą powierzchnię ekwipotencjalną. V Uwaga! Napięcie tj. różnica potencjałów w dwóch punktach
Potencjał i wektor natężenia pola elektrycznego + +
Ładunek elektryczny w jednorodnym polu elektrycznym + - x +
Lampa oscyloskopowa
Licznik Geigera
Przewodnictwo a) Izolatory – nie ma swobodnych nośników ładunku b) Metale – istnieją takie ładunki c) Półprzewodniki (Si, Ge, GaAs, InSb, CdTe ), swobodnych nośników jest mniej niż w metalu d) W nadprzewodnikach nośniki poruszają się bez rozpraszania.
metal
Przewodniki w stanie równowagi elektrostatycznej Ładunek gromadzi się na powierzchni Gęstość ładunku jest większa w punktach o mniejszym promieniu krzywizny Wewnątrz przewodnika pola jest równe zeru Na zewnątrz przewodnika wektor pola elektrycznego jest prostopadły do jego powierzchni i ma wartość /0. ( - gęstość powierzchniowa ładunku) Powierzchnia przewodnika w stanie równowagi jest powierzchnią ekwipotencjalną.
Prąd elektryczny
Dipol elektryczny
Izolatory
Polaryzacja dielektryka
Przykład