Электрическое поле бесконечного плоского конденсатора

Конденсатор образован двумя неограниченными параллельными плоскостями (пластинами), одна из которых заряжена с плотностью заряда , другая с плотностью (- ). Пусть расстояние между пластинами равно d (рис. 14).

                               X

                                                                            E           

                                                                            2

                                                                                              -

                                                                                 u12

                     0         d       

                                                                                                   

                                                                                 1       >0

 

                 

Рис.14. Плоский конденсатор в поперечном разрезе

 

Поле, созданное зарядами нижней пластины, внутри конденсатора и выше него равно  а ниже конденсатора  Поле верхней пластины внутри конденсатора и ниже него равно  а выше конденсатора

Заряды обеих пластин вместе не создают электрического поля выше конденсатора  и ниже него . Внутри конденсатора напряжённость электрического поля равна

Напряжение между пластинами

Если ниже конденсатора  то над конденсатором

Конденсатор можно рассматривать как двойной заряженный слой. На двойном слое зарядов потенциал испытывает разрыв . Величина называется плотностью двойного заряженного слоя. Если пластины конденсатора имеют ограниченные размеры, то электрическое поле распространяется за пределы конденсатора (  и Е(2 )  на рис. 14). Конденсатор (двойной заряженный слой) является аналогом потенциала двойного слоя в математической физике.

Краткое содержание четвёртой лекции. Электростатическая теорема Гаусса в дифференциальной форме  фиксирует тот факт, что источниками электрического поля являются электрические заряды, распределенные в пространстве.

  Теорема Гаусса в интегральной форме

позволяет рассчитывать электрические поля, которые созданы зарядами, распределёнными в пространстве симметричным образом. Симметрия поля (центральная, осевая или плоская) позволяет вынести напряженность Е за знак поверхностного интеграла при подходящем выборе поверхности S. В сложных случаях поверхностный интеграл вычислить не удаётся и найти вектор невозможно.

   Результаты расчёта симметричных полей используются для расчёта особенностей несобственных интегралов

 

и

 

 и

которые возникают при R 0.

 

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: