Электростатическое экранирование

Проводник в электростатическом поле
Электростатическое экранирование
Экранирование источника поля
Металлический экран для
внутренних полей

Проводник в электростатическом поле
Метод изображений
1) Первоначальная задача
2) Модифицированная задача
В методе изображений первоначальная задача сводится к другой, модифицированной задаче, решение которой или его часть дает решение исходной задачи

Проводник в электростатическом поле
Электрическая емкость
Система проводников
По принципу суперпозиции
– потенциальные коэффициенты
– емкостные коэффициенты
Аналогично
Теорема взаимности:

Проводник в электростатическом поле
Уединенный проводник
Энергия уединенного проводника
– (электро) емкость уединенного проводника
Шар
Потенциал шара

Проводник в электростатическом поле
Конденсаторы
Конденсатор – система двух заряженных (+q и –q) проводников
U – напряжение на конденсаторе
– емкость конденсатора
Энергия конденсатора

Проводник в электростатическом поле
Конденсаторы
Емкость плоского конденсатора

Проводник в электростатическом поле
Конденсаторы
Емкость сферического конденсатора
Поле между обкладками совпадает с полем точечного заряда q, расположенного в центре конденсатора.

Проводник в электростатическом поле
Конденсаторы
Емкость цилиндрического конденсатора
Поле между обкладками совпадает с полем внутреннего заряженного цилиндра.
l

Проводник в электростатическом поле
Конденсаторы
Батареи конденсаторов
1) Параллельное соединение
2) Последовательное соединение

Электрическое поле в диэлектрике
Поляризация диэлектрика. Вектор поляризации
Поляризация – наведение в диэлектрике дипольных моментов и появление поляризационных (связанных) зарядов
Диэлектрик – вещество, не проводящее электрический ток
– внешнее поле (внешних зарядов)
– поле поляризационных зарядов
– результирующее поле

Электрическое поле в диэлектрике
Поляризация диэлектрика. Вектор поляризации
– вектор поляризации
Механизмы поляризации:
Электронная или деформационная поляризация
Ориентационная или дипольная поляризация
Ионная поляризация
– дипольный момент

Электрическое поле в диэлектрике
Объемные и поверхностные связанные заряды
В результате поляризации на поверхности первоначально нейтрального диэлектрика, а также и в его объеме появляются нескомпенсированные заряды.
Заряды
– сторонние (свободные) заряды
– связанные (поляризационные) заряды

Электрическое поле в диэлектрике
Объемные и поверхностные связанные заряды