cz.3 dr inż. Zbigniew Szklarski

Podobne dokumenty
cz. 2. dr inż. Zbigniew Szklarski

dr inż. Zbigniew Szklarski

Pojemność elektryczna. Pojemność elektryczna, Kondensatory Energia elektryczna

Pojemność elektryczna, Kondensatory Energia elektryczna

Wykład 4 i 5 Prawo Gaussa i pole elektryczne w materii. Pojemność.

Dielektryki. właściwości makroskopowe. Ryszard J. Barczyński, 2016 Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego

Podstawowe własności elektrostatyczne przewodników: Pole E na zewnątrz przewodnika jest prostopadłe do jego powierzchni

cz. 2. dr inż. Zbigniew Szklarski

Elektrostatyka ŁADUNEK. Ładunek elektryczny. Dr PPotera wyklady fizyka dosw st podypl. n p. Cząstka α

Wykład 18 Dielektryk w polu elektrycznym

Podstawy fizyki wykład 8

Ładunki elektryczne. q = ne. Zasada zachowania ładunku. Ładunek jest cechąciała i nie można go wydzielićz materii. Ładunki jednoimienne odpychają się

Fizyka 2 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

21 ELEKTROSTATYKA. KONDENSATORY

Podstawy fizyki sezon 2 2. Elektrostatyka 2

Wykład 8 ELEKTROMAGNETYZM

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 22 ELEKTROSTATYKA CZĘŚĆ 2. KONDENSATORY

Fizyka 2 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Elektrostatyka. A. tyle samo B. będzie 2 razy mniejsza C. będzie 4 razy większa D. nie da się obliczyć bez znajomości odległości miedzy ładunkami

Wykład 14: Indukcja cz.2.

Przedmowa do wydania drugiego Konwencje i ważniejsze oznaczenia... 13

Elektrostatyka. Potencjał pola elektrycznego Prawo Gaussa

POLE ELEKTRYCZNE PRAWO COULOMBA

ELEKTROSTATYKA. cos tg60 3

RÓWNANIA MAXWELLA. Czy pole magnetyczne może stać się źródłem pola elektrycznego? Czy pole elektryczne może stać się źródłem pola magnetycznego?

Teoria pola elektromagnetycznego

Równania Maxwella redukują się w przypadku statycznego pola elektrycznego do postaci: D= E

Elektryczność i magnetyzm

UKŁADY KONDENSATOROWE

Księgarnia PWN: David J. Griffiths - Podstawy elektrodynamiki

Elektrostatyka. Prawo Coulomba Natężenie pola elektrycznego Energia potencjalna pola elektrycznego

Strumień Prawo Gaussa Rozkład ładunku Płaszczyzna Płaszczyzny Prawo Gaussa i jego zastosowanie

Dielektryki polaryzację dielektryka Dipole trwałe Dipole indukowane Polaryzacja kryształów jonowych

Elektrostatyka. mgr inż. Grzegorz Strzeszewski. 20 kwietnia 2013 r. ZespółSzkółnr2wWyszkowie. mgr inż. Grzegorz Strzeszewski Elektrostatyka

Plan Zajęć. Ćwiczenia rachunkowe

Wykład 15: Indukcja. Dr inż. Zbigniew Szklarski. Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok

Elektrodynamika Część 1 Elektrostatyka Ryszard Tanaś Zakład Optyki Nieliniowej, UAM

Pole elektrostatyczne

Podstawy fizyki sezon 2 2. Elektrostatyka 2

Elektrodynamika Część 1 Elektrostatyka Ryszard Tanaś Zakład Optyki Nieliniowej, UAM

Elektrostatyka, cz. 1

WŁAŚCIWOŚCI IDEALNEGO PRZEWODNIKA

Elektrodynamika Część 3 Pola elektryczne w materii Ryszard Tanaś Zakład Optyki Nieliniowej, UAM

Momentem dipolowym ładunków +q i q oddalonych o 2a (dipola) nazwamy wektor skierowany od q do +q i o wartości:

ZAGADNIENIA DO EGZAMINU Z FIZYKI W SEMESTRZE LETNIM 2010/11

PROGRAM INDYWIDUALNEGO TOKU NAUCZANIA DLA UCZNIÓW KLASY II

ELEKTROSTATYKA. Zakład Elektrotechniki Teoretycznej Politechniki Wrocławskiej, I-7, W-5

Elektrostatyka, część pierwsza

Badanie rozkładu pola elektrycznego

Wykład 2. POLE ELEKTROMEGNETYCZNE:

Elektrostatyczna energia potencjalna. Potencjał elektryczny

ŁADUNEK I MATERIA Ładunki elektryczne są ściśle związane z atomową budową materii. Materia składa się z trzech rodzajów cząstek elementarnych:

Przykładowe zadania/problemy egzaminacyjne. Wszystkie bezwymiarowe wartości liczbowe występujące w treści zadań podane są w jednostkach SI.

Wymiana ciepła. Ładunek jest skwantowany. q=n. e gdzie n = ±1, ±2, ±3 [1C = 6, e] e=1, C

Ładunki elektryczne i siły ich wzajemnego oddziaływania. Pole elektryczne. Copyright by pleciuga@ o2.pl

Podstawy elektrodynamiki / David J. Griffiths. - wyd. 2, dodr. 3. Warszawa, 2011 Spis treści. Przedmowa 11

Elektrostatyka dielektryki

znak minus wynika z faktu, że wektor F jest zwrócony

Pole elektromagnetyczne. Równania Maxwella

Elektrostatyka, cz. 2

Wykład 14: Indukcja. Dr inż. Zbigniew Szklarski. Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok

Pojemnośd elektryczna

Badanie rozkładu pola elektrycznego

Potencjał pola elektrycznego

Wykład 2. POLE ELEKTROMEGNETYCZNE:

Wykład 17 Izolatory i przewodniki

Temat XXI. Pole Elektryczne w Materii

GENERATOR WIELKIEJ CZĘSTOTLIWOŚCI BADANIE ZJAWISK TOWARZYSZĄCYCH NAGRZEWANIU DIELEKTRYKÓW

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 21 ELEKTROSTATYKA CZĘŚĆ 1. POLE CENTRALNE I JEDNORODNE

Elektrostatyczna energia potencjalna U

Odp.: F e /F g = 1 2,

Wykład 8: Elektrostatyka Katarzyna Weron

Materiały pomocnicze 10 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej

Strumień pola elektrycznego

Lekcja 40. Obraz graficzny pola elektrycznego.

Ładunek elektryczny. Ładunek elektryczny jedna z własności cząstek elementarnych

Pole elektryczne w ośrodku materialnym

Dielektryki i Magnetyki

POLE MAGNETYCZNE ŹRÓDŁA POLA MAGNETYCZNEGO. Wykład 9 lato 2016/17 1

ZAGADNIENIA DO EGZAMINU Z FIZYKI W SEMESTRZE ZIMOWYM Elektronika i Telekomunikacja oraz Elektronika 2017/18

Podstawy elektromagnetyzmu. Wykład 2. Równania Maxwella

Fale elektromagnetyczne

Część IV. Elektryczność i Magnetyzm

Linie sił pola elektrycznego

FIZYKA 2. Janusz Andrzejewski

Wyprowadzenie prawa Gaussa z prawa Coulomba

25 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII POZIOM ROZSZERZONY. (od początku do prądu elektrycznego)

Ładunek elektryczny. Zastosowanie równania Laplace a w elektro- i magnetostatyce. Joanna Wojtal. Wprowadzenie. Podstawowe cechy pól siłowych

Fizyka współczesna Co zazwyczaj obejmuje fizyka współczesna (modern physics)

6. Podaj definicję wektora prędkości i wektora przyspieszenia dla ruchu prostoliniowego. Narysuj odpowiedni rysunek.

ĆWICZENIE 86 BADANIE ZMIAN ŁADUNKU ELEKTRYCZNEGO ZGROMADZONEGO NA OKŁADKACH KONDENSATORA PODCZAS ROZŁADOWANIA METODĄ CAŁKOWANIA GRAFICZNEGO.

Fale elektromagnetyczne. Gradient pola. Gradient pola... Gradient pola... Notatki. Notatki. Notatki. Notatki. dr inż. Ireneusz Owczarek 2013/14

Wykład FIZYKA II. 1. Elektrostatyka. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Rozdział 1. Pole elektryczne i elektrostatyka

FIZYKA 2. Janusz Andrzejewski

kondensatory Jednostkę pojemności [Q/V] przyjęto nazywać faradem i oznaczać literą F.

Fizyka współczesna. Zmienne pole magnetyczne a prąd. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej Powstawanie prądu w wyniku zmian pola magnetycznego

Elektrostatyka. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Pojemność elektryczna

Transkrypt:

Wykład : lektrostatyka cz.3 dr inż. Zbigniew zklarski szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.zklarski/

Przykłady Jaka musiałaby być powierzchnia okładki kondensatora płaskiego, aby, przy odległości okładek d= mm, uzyskać pojemność = F? =3 mln m Udowodnić, że pojemność kondensatora cylindrycznego wyraża się wzorem πεol ln R R Kondensator kulisty, którego okładki są współśrodkowymi sferami naładowano ładunkiem Q. Jeżeli nastąpi przesunięcie wewnętrznej sfery (przy chwiejnej równowadze mogą zadziałać siły elektryczne) zaburzenie współśrodkowości, to czy pojemność kondensatora wzrośnie czy zmaleje? 4.4.7 Wydział Informatyki, lektroniki i

Powłoka sferycznego balonika została naładowana z jednorodną gęstością powierzchniową ładunku. o wnętrza tego balonika wprowadzono punktowy pyłek o ładunku tego samego znaku co powłoka. zy spowoduje to zmianę średnicy balonu? Oto rozumowania dwóch studentów: Jednoimienne ładunki się odpychają, a zatem dowolny element powłoki będzie odpychany od ładunku co doprowadzi do wzrostu średnicy balonu. Równomiernie naładowana powłoka sferyczna nie wytwarza w swoim wnętrzu pola, co oznacza brak oddziaływania pomiędzy powłoką i ładunkiem. A zatem średnica balonu się nie zmieni się. Który student jest z kierunku TI? 4.4.7 Wydział Informatyki, lektroniki i 3

dielektryki ielektryki piezoelektryki ferroelektryki ielektryki ładunki nie mogą się swobodnie przemieszczać ale możliwe są przesunięcia ładunków w skali mikroskopowej. HRW t.3 4.4.7 Wydział Informatyki, lektroniki i 4

4.4.7 Wydział Informatyki, lektroniki i 5 + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + ładunek swobodny ładunek polaryzacyjny d - bez dielektryka d ' - z dielektrykiem = d ' d d diel ε o ' ' ' d

Wektor polaryzacji: P ' ' d d P + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - + - + - zwrot wektora: od ładunku ujemnego do dodatniego ładunku indukowanego - jak w każdym dipolu. p = ` d jest to moment dipolowy ' : ' Wektor indukcji elektrycznej: 4.4.7 Wydział Informatyki, lektroniki i 6

A więc P T P wektor indukcji - łączy ładunki polaryzacyjne - dotyczy wszystkich ładunków - łączy ładunki swobodne (jest taki sam dla próżni i dielektryka) A T histereza ferroelektryka gdzie A stała urie-weissa. P + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - Podatność dielektryczna : P P ferro- T + - + - -para elektryk T 4.4.7 Wydział Informatyki, lektroniki i 7

Przykłady: Po naładowaniu płaskiego kondensatora zawierającego dielektryk, odłączono go od źródła, a następnie wysunięto dielektryk. Określ i uzasadnij jak zmieni się: Pojemność kondensatora jego ładunek Natężenie pola oraz napięcie między okładkami nergia kondensatora o próżniowego, płaskiego kondensatora dołączonego do źródła napięcia wsunięto dielektryk. Jak wówczas zmienią się powyższe parametry kondensatora? 4.4.7 Wydział Informatyki, lektroniki i 8

Połączenia kondensatorów Równoległe V a Vb U U U Q Q Q U Q Q Q U U ) U ( Pojemność kondensatora zastępczego = + 4.4.7 Wydział Informatyki, lektroniki i 9

zeregowe U U U Q Q Pojemność kondensatora zastępczego 4.4.7 Wydział Informatyki, lektroniki i

Zadanie: wa kondensatory o pojemności każdy jeden próżniowy, a drugi zawierający dielektryk o stałej r połączono równolegle i naładowano do napięcia U. Następnie, po odłączeniu od źródła napięcia, z jednego kondensatora wyjęto dielektryk i wprowadzono do kondensatora próżniowego. Obliczyć wykonaną przy tym pracę. 4.4.7 Wydział Informatyki, lektroniki i

Podsumowanie lektrostatyka opisuje pola statyczne utworzone przez ładunki elektryczne w spoczynku. Pole elektrostatyczne jest zachowawcze (potencjalne). Pole to jest charakteryzowane przez wektor natężenia pola i potencjał. Wartość natężenia pola pochodzącego od konkretnych rozkładów ładunku obliczamy bądź z zasady superpozycji i prawa oulomba bądź z prawa Gaussa. Kondensator jest urządzeniem, w którym magazynowana jest potencjalna energia elektrostatyczna. Gęstość energii zmagazynowanej jest proporcjonalna do kwadratu pola. Prawo Gaussa w postaci całkowej lub różniczkowej stanowi jedno z równań Maxwella. 4.4.7 Wydział Informatyki, lektroniki i

Wzory różniczkowe - podsumowanie Funkcja skalarna: Funkcja wektorowa: grad ( x, y, z) W ( x, y, z) div W W iˆ x ˆj y kˆ rotw W z la pola elektrostatycznego: ρ grad V div rot ε o 4.4.7 Wydział Informatyki, lektroniki i 3