Elektrostatické pole
Vznik elektrostatického pole
Indukční tok v elektrostatickém poli :
- Y =Q
- Q=el.náboj na elektrodě [C]
- Y =el. indukční tok [C]
- D=Y /S=Q/S
- S=plocha elektrody [m2]
- D=el. indukce [C/m2]
Zobrazování elektrostatických polí
Intenzita elektrostatického pole:
- E= U/l [V/m]
- U = napětí mezi elektrodami
- E= intenzita elektrostatického pole
- l= tlou??ka dielektrika
Závislost el.indukce na intenzitě elektrostatického pole:
- Dvzd=Do=e oE
- Do=el.indukce ve vakuu
- E=intenzita elektrostatickéhopole
- e o= konstanta dielektrická (permitivita vakua) [F/m]
- D=e r Do=e re oE
- e r= poměrná permitivita [F/m]
Elektrické vlastnosti izolantů:
Spojování kondenzátorů:
- paralelní spojení:
- Q1= C1U
- Q2= C2U
- Q3= C3U
- Q=Q1+Q2+Q3=C1U+C2U+C3U
- Q=(C1+C2+C3)U=CvU
- Cv=C1+C2+C3
- sériové napětí:
- U1=Q1/C
- U2=Q2/C
- U3=Q3/C
- U=(1/C1+1/C2+1/C3)Q= Q/Cv
- 1/Cv=1/C1+1/C2+1/C3
Kapacita rovinného kondenzátoru:
- D=Q/S
- D=e re oE
- Q/S=e re oU/l
- Q=CU
- C=Q/U [F]
Silové působení elektrostatických polí: homogenní pole :
- Am= Fl [J;N,m]
- F= síla působící na náboj +q
- l= vzdálenost elektrod, po které síla F působí
- Am=vykonaná práce
- A e= qU
- q= vlo?ený náboj v elektrostatickém poli
- U= napětí mezi elektrodami
- Ae=vykonaná práce
- Am= Ae => Fl=qU
hom. i nehomogenní pole:
Intenzita nehomogenního elektrostatického pole:
- E= -D U/D l
- D U=malý přírůstek napětí
- D l = malá elementární tlou??ka dielektrika
- U=S D U
- U=-S ED l
Elektrostatcké pole a kapacita dvou soustředných koulí
- D1=Q/S1=Q/4p r21
- D1=el.indukce vnitřní koule
- S1= povrch vnitřní koule
- E1=D1/e re o=Q/4p e re or21
- E=intenzita el. pole vnitřní koule
- U=Q/4p e re o * r2- r1/ r1r2
- Q=CU
Síly mezi dvěma osamocenými náboji:
- E= Q1/4p e re or2
- F= Q2*Q1/4p e re or2
Dvě dielektrika vedle sebe:
- E= konst.
- D1=e 1e oE
- D2=e 2e oE
- Q1= D1 S1
- Q2= D2 S2
- Q=Q1+Q2= (e 1e oS1/l+e 2e oS2/l)U=(C1+C2)U
Vrstvené dielektrikum:
- D=Q/S
- E1=D/e 1e o
- E2=D/e 2e o
- U1=E1l1
- U2=E2l2
- E1=Ue 2/e 1l2+ e 2l1
- E2=Ue 1/e 1l2+ e 2l1
- C1=e 1e oS/l1
- C2=e 2e oS/l2
Energie elektrostatického pole:
- Q=CU
- D A=qD U
- W=S D A=S qD U=1/2 QU => W= 1/2 CU2= Q2/ 2C
- W= energie elektrostatického pole [J]
- C= kapacita kondenzátoru [F]
- Q=náboj kondenzátoru [C]
- U=napětí kondenzátoru [V]
- C=e re oS/l => W= 1/2* e re o*S/l * U2
- V=Sl
- V=objem dielektrika
- w1=W/V=1/2* e re o*S/lSl * U2 => w1=1/2* e re o U2/l2= 1/2* e re oEE=1/2DE
- w1= energie nahromaděná v objemové jednotce
- D=el. indukce [C/m2]
- E=intenzita el. pole [V/m]
|
Publikováno: 22.02.2003
v rubrice Elektromagnetismus
Autor: Martin Zikmund
Čtenářů: 33623
|
|
| Hodnocení: |
1
2
3
4
5
|
| hlasovalo: 261 průměr: 3.49 |
|
|