Constante dielétrica de vácuo ε0 = 8,85e-12

Constante dielétrica relativa ε=ε0εr no meio, εr: constante dielétrica relativa

dipolo elétrico

Haste fina uniformemente carregada

Avião infinitamente carregado

no eixo do anel

no eixo do disco

Fluxo elétricoΦ

Em qualquer campo eletrostático no vácuo, o fluxo elétrico Φe passando por qualquer superfície fechada S, etc. A soma algébrica das cargas encerradas pela superfície fechada é dividida por ε0, e a superfície fechada Os encargos externos são irrelevantes.

Aplicação do Teorema de Gauss

A força do campo elétrico é uma força conservativa e o campo eletrostático é um campo conservativo.

Pode-se provar que as linhas do campo elétrico são curvas não fechadas

definição

tamanho

O campo elétrico é uma superposição vetorial e o potencial elétrico é uma superposição escalar.

1. Use a definição para calcular a integral de linha da intensidade do campo de r0 até o ponto zero do potencial elétrico.

2. Superposição de potenciais de corpos continuamente carregados

exemplo

Ortogonal às linhas de campo elétrico em todos os lugares

As linhas do campo elétrico apontam na direção do potencial decrescente

Força de campo e potencial elétrico

gradiente potencial

Pode ser usado para encontrar a intensidade do campo em um determinado ponto

Derivação: Usando a simetria da energia eletrostática de um par de cargas

Derivação: Caso especial de casca esférica

Sob a influência do campo elétrico externo, diferentes partes da superfície do condutor O fenômeno das cargas positivas e negativas aparece separadamente. (Indução)

O campo elétrico adicional gerado pela carga induzida anula o campo elétrico externo dentro do condutor. Neste momento, não há movimento direcional macroscópico de cargas dentro e na superfície do condutor.

A intensidade do campo interno é zero e a intensidade do campo externo é perpendicular à superfície

O potencial elétrico dentro do condutor e a superfície do condutor são iguais em todos os lugares. Todo o condutor é um corpo equipotencial, e a superfície do condutor torna-se uma superfície equipotencial.

aplicativo

Derivação: pequena superfície gaussiana

Esfera condutora carregada isolada, cilindro direito longo, placa plana infinita com distribuição uniforme de carga superficial

A indução eletrostática ocorre nos lados opostos das duas placas e q é o número oposto um do outro.

A magnitude do potencial e da diferença de potencial é o resultado da superposição das cargas em cada placa, não havendo necessidade de distinguir a diferença de carga em cada lado da placa. Quando analisada separadamente, a diferença de potencial longe da placa é positiva e a diferença de potencial perto da placa é negativa.

Determine que o lado da casca esférica voltado para a bola carregada q está carregado -q

O potencial elétrico é Σq/4πε0R

Duas superfícies esféricas opostas que atingem o equilíbrio eletrostático são conectadas com fios. As cargas são neutralizadas e, eventualmente, ambas ficam descarregadas e os potenciais são iguais.

condutor de cavidade suspensa

condutor de cavidade terrestre

Dada a distribuição potencial em cada fronteira

Sabe-se que cada superfície limite é uma superfície equipotencial, e o fluxo elétrico de cada superfície limite fechada é dado

Condições de contorno mistas, parte (1), parte (2)

Polar: Os centros de gravidade positivos e negativos das cargas moleculares são separados e possui um momento de dipolo elétrico.

Promessa: Os centros de gravidade positivo e negativo das cargas moleculares coincidem, e não há momento de dipolo elétrico inerente, mas um momento elétrico induzido é gerado sob a ação de um campo elétrico.

Seja eletricamente neutro em um campo elétrico

Polarização de deslocamento (moléculas sem polaridade)

polarização de orientação

A quantidade de cargas positivas e negativas na microrregião macroscópica dentro do dielétrico ainda é igual, enquanto uma camada de carga com apenas o mesmo tipo de carga aparece na superfície do dielétrico, que é chamada de carga ligada à superfície.

Conclusão: A densidade de carga ligada à superfície é igual à magnitude da intensidade da polarização elétrica

Derivação: Cargas positivas movendo-se sob polarização em um pequeno volume

No campo elétrico existente em um meio, o campo elétrico total é igual à soma do campo elétrico produzido por cargas livres (cargas que também são efetivas no vácuo sem meio) e o campo elétrico produzido por cargas ligadas no dielétrico. .

Teorema de D de Gauss

A capacitância está relacionada apenas aos fatores geométricos do condutor e do meio circundante

Capacitância do condutor isolado

Capacitância do capacitor C=Q/U

Capacitor série "galinha voa sobre o rio"

A capacitância de um capacitor paralelo é igual à soma de todas as capacitâncias

Pode ser conhecido pelo trabalho realizado na carga quando o capacitor descarrega