Металлы(свободные заряды: электроны) – проводники первого рода

Электролиты и ионизированный газ (свободные заряды: положительные и отрицательные ионы) – проводники второго рода, в них при протекании тока есть перенос вещества.

Носители зарядов в проводнике способны перемещаться под действием сколь угодно малой силы. Поэтому равновесие зарядов на проводнике может наблюдаться лишь при выполнении следующих условий

1) Напряженность поля всюду внутри проводника должна быть равна нулю Е=0. В соответствии с уравнением это означает, что потенциал внутри проводника должен быть постоянным, т.е. .

2) Напряженность поля на поверхности проводника должна быть в каждой точке направлена по нормали к поверхности в противном случае появляется составляющая направлена вдоль поверхности, что будет приводить к перемещению зарядов до тех пор пока не пропадет составляющая

Напряженность электрического поля у поверхности заряженного проводника

Рассмотрим поверхность заряженного проводника (рис. 5.3). Для расчета на-

пряженности электрического поля у его поверхности воспользуемся теоремой

Гаусса. Рассмотрим небольшой цилиндр, образованный нормалями к поверхности

проводника и основаниями площадью dS, одно из которых расположено внутри

проводника, другое за его пределами.

Поток вектора напряженности через внутреннюю часть поверхности цилиндра равен нулю, так как внутри проводника электрическое поле отсутствует. Вне про-водника в непосредственной близости от поверхности вектор E

 перпендикулярен ей (для этого высота цилин-дра выбирается достаточно маленькой). В таком случае согласно теореме Гаусса поток вектора напряженности электрического заряда расположенного внутри цилиндра через его поверхность равен:

Отсюда, напряженность поля вблизи поверхности проводника равна

и зависит только от плотности заряда на его поверхности.

Электроемкостьпроводника

Уединенный проводник – проводник, вблизи которого нет других тел, способных повлиять на распределение зарядов на нем.

Электроемкость проводника – это физическая величина численно равная заряду, который необходимо сообщить проводнику, чтобы увеличить его потенциал на 1В.

Электроемкость шара

Конденсатор – система из двух проводников, разделенных слоем диэлектрика, продольные размеры которых много больше расстояния между ними.

Емкость конденсатора

где q – заряд конденсатора,

φ1 – φ2 – разность потенциалов между обкладками.

Плоский конденсатор

Сферический конденсатор

Цилиндрический конденсатор

Соединения конденсаторов
● Последовательное