Elektrostatické pole

HTML
DOWNLOAD

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Elektrostatické pole"

Patrik Tomáš Bednář
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 lektstatické ple elektický vič ielektikum plvič vlé elekty ve viči se za málíh stavu phybují chatickým tepelým phybem vič se jeví jak elekticky eutálí p vlivem vějšíh elektickéh ple se vlé elekty mhu vlě přemisťvat látka, kteá ebsahuje vlé elekty látka se jeví jak pakticky elekticky evivá (izlat) elekticky abité částice látky se emhu phybvat a velké vzálesti (puze psuut) p vlivem vějšíh elektickéh ple se vytvří el.ipóly kystalické látky s eb bez učité příměsvé látky, kteá zvyšuje jeh vivst za ízkých teplt pbé izlatu ábje se přemísťují pmcí ěvé esp. elektvé vivsti

2 lektické ple ve vičích lektstatické ple vější elektické ple způsbí phyb vlých ábjů ku eastae vvážý statický stav (itezita vějšíh ple je uvitř viče kmpezváa zlžeím vlých ábjů a pvchu viče) elektické ple uvitř viče: 0 i ext ϕ kst. i 0 ϕ 4π 4π σ 0 ϕ kst σ ϕ kst. vlý ábj, jímž je vič abit, je zlže a vějším pvchu viče pvch viče je v elektstatickém pli ekvipteciálí plchu smě itezity vějšíh elektickéh ple, kteé abitý vič buí, je klmý k pvchu viče

3 lektické ple ve vičích lektstatické ple 0 ϕ kst ple abitéh viče

4 lektstatické ple Příkla: (výpčet itezity a pvchu viče abitéh ábjem, kteý je a pvchu viče zpstře s plšu husttu σ) N N σ σ. vič Gaussva plcha

5 lektstatické ple Nabitá via σ σ σ σ σ > 0

6 lektstatické ple Ostíěí vějšíh elmag. ple Faaayva klec vější elektické ple lze stíit pmcí vivéh uzavřeéh balu, apř.átěé klece uzavřeé utiy pté epiká elektické ple

7 lektstatické ple Příkla: (stíěí vějšíh elmag. ple kaxiálí kabel)

8 lektstatická iukce lektstatické ple při vlžeí eabitéh (eutálíh) viče elektstatickéh ple jiých vičů se bjeví pvchvé zlžeí ábje 0 ϕ kst. A B C

9 lektstatické ple Kapacita viče [F] C ϕ kapacita viče závisí a jeh tvau a je číselě va ábji, kteý změí pteciál viče V Příkla: (kapacita vivé kule plměu R abité ábjem ) pteciál kule: ϕ 4 π R kapacita kule: C 4π ϕ R ϕ ϕ ϕ

10 lektstatické ple Kezát > 0 C U ϕ ϕ U kezát je sustava vu pačě abitých vičů se steju abslutí htu ábje, ky je elektické ple sustřeě pstu mezi imi a ky je vliv jiých elektických plí zaebatelý

11 lektstatické ple Deskvý kezát ple mezi eskami: i σ σ σ apětí mezi eskami: U 0 i i σ kapacita kezátu: C U σ > 0 σ i

12 lektstatické ple séivé zapjeí kezátů U U i i U i C i C i Ci C C C A L B paalelí zapjeí kezátů i i i C U i B C C i i C C L C A

13 lektstatické ple lektstatické ple v ielektiku uvitř ielektika může existvat elektické ple ielektikum ebsahuje vlě phyblivé abité částice (ábje jsu vázáy v atmech, itech, mlekulách) při vlžeí ielektika vějšíh elektickéh ple se vytvří elektické ipóly ielektikum se tzv.plaizuje plaizace ielektika atmvá itvá ietačí V p V

14 plaizace ielektika vlivem vějšíh ple chází ke stáčeí el.ipólů látky ve směu ple lektstatické ple 0 výsleé ple má stejý smě jak ple vější, ale je zeslabeé < 0

15 lektstatické ple p P V plaizaci ielektika lze chaakteizvat pmcí vektu plaizace vekt plaizace V p V ipólvý mmet bjemvéh elemetu V ielektika v P σ P v, P v v tk ábje z bjemu V plchu : p v - vázaý ábj velikst plaizace P je va plšé husttě vázaéh ábje a pvchu ielektika P V ivpv v ůsleku vějšíh ple vzike v ielektiku vázaý ábj V : v ivp V ρ v v V ρv ivp V V v

16 lektstatické ple Gaussva věta iv ρ c ( ρ ρv ) ( ρ ivp) iv ( P) iv D ρ 3.Maxwellva vice vekt elektické iukce D P Gaussva věta v ielektiku D i přepkla lieáí závislsti plaizace a elektickém pli D ( κ) P κ κ ielektická susceptibilita elativí pemitivita

17 lektstatické ple Dielektikum ve vějším elektickém pli vlžíme-li ielektikum elektickéh ple, je k zeslabeí el.ple, avšak elektická iukce D zůstae stejá D D, ielektikum abslutí pemitivita všechy vztahy platé p ple ve vakuu platí i p ielektika, jestliže ahaíme pemitivitu vakua abslutí pemitivitu pstřeí Culmbův zák v ielektiku F 4π

18 lektstatické ple Relativí pemitivita pstřeí

19 lektstatické ple egie elektickéh ple A ϕ W 4π W páce ptřebá k převeeí ábje z ekeča aé plhy při pevém ábji ( ϕ ϕ ) egie W ple -ábjů ϕ i 4π k k ik ( i k) W iϕi π 8 i i i k k i ik k egie W ple spjitě zlžeých ábjů v bjemu V a a plše W ρϕ V V σϕ

20 íla půsbící a ábj lektstatické ple ga ϕ ga ( W / ) síla, kteu půsbí elektické ple itezitě a ábj P F ga W P Příkla: (egie abitéh eskvéh kezátu) eegie W W ( ϕ ϕ ). ( ϕ ϕ ) U C U W CU C σ > 0 F σ F síla F F gaw W C U C

21 lektstatické ple Příkla: (kapacita a el.ple eskvéh kezátu s ielektikem) 0 0 C C U D C 0 D U U U C C D D D D jak eskvé kezáty v séii U U elektické ple

22 lektstatické ple Příkla: (kezáty s vysku kapacitu supekapacity) zatímc běžé kezáty (apř. eskvý kezát) má kapacitu v řáu zlmků faau, supekapacity mají kapacitu ěklik řáů vyšší (v řáu jetek faaů) t umžňuje uchvávat milikát větší mžství ábje pužívá se speciálích uhlíkvých elekt s póvitu astuktuu (pvchvá plcha až 000 m /g) a vivéh elektlytu ají se pužít s výhu p: - zálží zje eegie - zje eegie v hybiích eklgických vzilech - statváí vziel, W CU C

23 lektstatické ple Příkla: (přesý efibilát) C 00 µf U t 4000 V ms α 0,5 akumulvaá eegie W CU výk pulzu W P t α 800 J CU t 00 kw kezát se ychle abje a vyské apětí a pté se během velmi kátkéh pulsu část eegie vybije přes těl pacieta

Podobné dokumenty

Elektřina a magnetismus

Elektřina a magnetismus Elektřa a magetsmus 9 e 6 Elemetáí ábj F ulmbův zák p elektstatcku sílu ε ε ε 8854 F/m ε F E E tezta elektstatckéh ple E E E ρ d d ρ d d σ d d τ dl Objemvá hustta ábje Plšá hustta ábje Délkvá hustta ábje