Применение теоремы Гаусса к расчету поля заряженной сферической поверхности

Пусть сфера радиуса R несет положительный заряд, поверхностная плотность которого d. q=d4pR². В качестве замкнутой поверхности возьмем вторую сферу радиуса r. Из соображений

симметрии силовые линии будет располагаться ^ поверхности заряженной сферы. r³R Ф_E=E×4pr² Sq_i=q E4pr²=q/e₀ E=q/(4pr²e₀)= =dR2/r²e₀ r<R Ф_Е=E×4pr² Sq_i=0 E=0

Применение теоремы Гаусса для расчета поля заряженного шара.

При r<R так же, как и в Применение теоремы Гаусса к расчету поля заряженной сферической поверхности. Если r³R: Предположим, что шар заряжен с поверхностной плотностью r, q=r4pr³/3, E=rr/e₀e

Классическая теория электропроводности металлов и ее опытное обоснование.

Основное положение: электроны в металле ведут себя подобно молекулам идеального газа. Единственное различие состоит в том, что электроны проводимости в отсутствие электрического поля внутри металла хаотически движутся и сталкиваются с ионами кристаллической решетки металла.

Вывод закона Ома в дифференциальной форме на основе электронной теории.

Средняя скорость хаотического движения определяется по формуле из молекулярной физики n=Ö(8kT/(pm)), где k–постоянная Больцмана, m–масса молекулы идеального газа, T–температура газа.Þn~10⁵ м/с. При включении эл. поля электроны, кроме теплового движения будут участвовать в упорядоченном движении со скоростью u. Тогда j=I/S=q/(t×S)=e×N/(t×S)= =enV/(tS)-enSℓ/(t×S)=enuˉ u=j/(en) Плотность тока в металле не превосходит 10⁷/(1.6×10^-19×10²⁸)~10^-3 м/с uˉ£nˉ |nˉ+uˉ |»|nˉ| H=const Т.к. электрон находится в эл. поле, то на него действует F=eE и по второму закону Ньютона F=ma, т.е. a=eE/m –величина а постоянная Þ упорядоченное движение электронов равноускоренно. u_max=at=eEt/m uˉ=½u_max=½eEt/m= =½eE/m×j=en uˉ = ½e²nEl/(mn)= =dE, d=const– электропроводность.

Виды магнетиков.

Диамагнетики–такие вещества, у которых магнитные моменты атомов или молекул в отсутствии внешнего магнитного поля равны нулю. Это означает, что у диамагнетиков векторная сумма орбитальных магнитных моментов всех электронов атома равна 0 и только в магнитном поле существуют наведенные магнитные моменты. Парамагнетиками называются вещества, у которых атомы или молекулы в отсутствии внешнего поля обладают некоторым постоянным магнитным моментом P_m. Это означает, что векторная сумма орбитальных магнитных моментов всех электронов атома или молекулы отлична от нуля. Орбитальный магнитный момент p_m равен p_m=Isn, где I=en – сила тока, e–абсолютная величина заряда электрона, n–число оборотов электрона по орбите в единицу времени, S–площадь орбиты электрона, n–единичный вектор нормали к площади S.