Elektrostatički potencijal

Παρουσίαση με θέμα: "Elektrostatički potencijal"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Elektrostatički potencijal
Količnik elektrostatičke potencijalne energije probnog naelektrisanja u toj tački i njegove količine naelektrisanja Elektrostatički potencijal se u opštem slučaju izračunava kao linijski integral vektora elektrostatičkog polja duž bilo koje putanje, računato od tačke čiji potencijal tražimo pa do referentne tačke Referentna tačka je tačka u odnosu na koju se elektrostatički potencijal određuje Ona se može proizvoljno izabrati , ali se najčešće za referentnu tačku uzima tačka u beskonačnosti To je i tačka nultog potencijala

2 Elektrostatički potencijal
Elektrostatički potencijal tačke A na rastojanju rA tačkastog naelektrisanja Q je: Napon je razlika elektrostatičkih potencijala Jedinica za elektrostatički potencijal i napon je volt (V)

3 Električni potencijal
Telo A je slabije naelektrisano od tela B U neposrednoj okolini tela C stvara se jače polje nego oko tela D Telo koje je više naelektrisano imaće i veći potencijal Na površini tela je najveći potencijal Raspodela potencijala u nekom polju može se prikazati ekvipotencijalnim površinama Ekvipotencijalne površine su površine na kojima je u svakoj tački potencijal isti

4 Ekvipotencijalna površina
Potencijal tačaka na sferi Sve tačke na sferi su na istom rastojanju od naelektrisanja Q onda je ova sfera ekvipotencijalna površina

5 Električni potencijal
Potencijal električnog polja V(V) u nekoj tački udaljenoj od naelektrisanja Q za rastojanje r, određuje se iz izraza: Električni potencijal u nekoj tački polja iznosi 1V ako se iz referentne tačke izvan polja prenese u datu tačku pozitivno naelektrisanje od 1C, pri čemu se vrši rad od 1J Referentna tačka van polja se uzima da je u beskonačnosti Tačka u beskonačnosti je na nultom potencijalu Električni napon je razlika potencijala

6 Rad električnog polja Pri pomeranju količine naelektrisanja Q duž neke putanje gde postoji napon U, biće izvršen rad A Rad je jednak proizvodu količine naelektrisanja Q i napona U Napon od jednog volta postoji između dve tačke električnog polja ako se pomeranjem količine naelektrisanja od 1 C izvrši rad od 1 J Jačina električnog polja E između ravnih paralelnih ploča kondenzatora, može da se izrazi preko napona koji postoji između ploča i njihovog međusobnog rastojanja d:

7 Gausov zakon Izlazni fluks vektora jačine elektrostatičkog polja kroz bilo koju zamišljenu zatvorenu površinu jednak je količniku ukupnog slobodnog naelektrisanja obuhvaćenog tom površinom i dielektrične konstante vakuuma Gausovim zakonom se izračunava vektor elektrostatičkog polja Gausov zakon važi u vakuumu i u vazduhu U drugim dielektričnim sredinama važi uopšteni Gausov zakon koji uključuje i polarizaciju dielektrika Uopšteni Gausov zakon: Izlazni fluks vektora električne indukcije (dielektričnog pomeraja) D kroz bilo koju zamišljenu zatvorenu površinu jednak je ukupnom slobodnom naelektrisanju obuhvaćenom tom površinom

8 Gausov zakon i polarizacija dielektrika
Slobodna naelektrisanja su elektroni u provodniku Vezana naelektrisanja su ona naelektrisanja koja se izdvajaju uz samu ivicu dielektrika unetog u polje i ona su posledica polarizacije dielektrika Električno polje izaziva promene u dielektriku (izolatoru) Ono razdvaja pozitivna od negativnih naelektrisanja odn. izaziva usmeravanje naelektrisanja Nastale promene zovu se polarizacija dielektrika Dielektrik u kome je došlo do polarizacije-polarizovan dielektrik

9 Polarizacija dielektrika
Elektronska i dipolna polarizacija Jonska polarizacija – kod čvrstih kristalnih dielektrika Elektronska polarizacija se javlja kada se atom dielektrika nađe u električnom polju Dipolna polarizacija nastaje kada se molekuli dielektrika nađu u električnom polju Od neutralnih atoma stvaraju se električni dipoli i orjentišu se u smeru polja u koje je unet dielektrik Pozitivni i negativni krajevi susednih dipola u dielektriku se poništavaju Ostaju neponištena samo vezana naelektrisanja u sloju dielektrika neposredno uz površinu

10 Polarizacija dielektrika
Negativna naelektrisanja su u onom sloju koji je najbliži pozitivnom izvoru polja, a pozitivna naelektrisanja su na suprotnom kraju dielektrika Vektor električne indukcije D je vektorska veličina koja objedinjuje vektor polja i polarizaciju dielektrika unetog u polje U linearnim homogenim dielektricima vektor električne indukcije D linearno zavisi od vektora jačine električnog polja E , a linearnost je izražena preko apsolutne dielektrične konstante ε

11 Provodnici Odlikuje ih veliki broj slobodnih naelektrisanja
Posle unošenja provodnika u elektrostatičko polje u njemu dolazi do razdvajanja pozitivnog i negativnog naelektrisanja uz samu površinu provodnika-elektrostatička indukcija Unutar provodnika se stvara unutrašnje polje između naelektrisanja koje se poništava sa spoljašnjim poljem tako da u samom provodnika nema elektrostatičkog polja