Принцип суперпозиции. т.е. напряженность поля любого числа точечных зарядов в данной точке равна векторной сумме напряженностей полей
, (6)
т.е. напряженность поля любого числа точечных зарядов в данной точке равна векторной сумме напряженностей полей, создаваемых каждым зарядом в отдельности в этой точке. Принципом суперпозиции удобно пользоваться при расчете поля сравнительно небольшого числа дискретных зарядов. В случае непрерывного распределения зарядов расчет поля с помощью этого универсального метода становится громоздким. В этом случае часто удобнее воспользоваться теоремой Гаусса. Она формулируется следующим образом: поток вектора напряженности электрического поля через любую воображаемую замкнутую поверхность S равен в вакууме отношению алгебраической суммы зарядов, заключенных внутри этой поверхности, к электрической постоянной eо:
, (7)
где N - количество зарядов внутри замкнутой поверхности S.
Потоком вектора напряженности dФЕ через элементарную плоскую площадку dS называется величина равная
.
- нормаль к площадке dS; Еn - проекция вектора на направление нормали к площадке dS
.
При наличии диэлектриков теорема Гаусса записывается в виде
, (8)
где N - количество сторонних зарядов внутри замкнутой поверхности S.
Вектор называется вектором электрического смещения
, (9)
где - суммарная напряженность полей, созданных сторонними и связанными зарядами в диэлектрике, - поляризованность диэлектрика:
, (10)
где - физически бесконечно малый объем; - сумма дипольных электрических моментов молекул, составляющих этот объем диэлектрика. Линии вектора начинаются и заканчиваются на сторонних зарядах. В точках без сторонних зарядов они непрерывны, включая точки со связанными зарядами. Иными словами, поток вектора определяется только сторонними зарядами, но при таком их распределении, которое возникает в присутствии диэлектрика.
Для изотропных диэлектриков любого типа поляризованность связана с напряженностью поля в той же точке простым соотношение
, (11)
где: - диэлектрическая восприимчивость.
Подставив (11) в (10), получим
, (12)
где: - относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика.
Величина показывает, во сколько раз ослабляется электрическое поле внутри однородного диэлектрика по сравнению с полем в вакууме.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 503;