Как найти электрическую постоянную по формуле

Диэлектрическая проницаемость и электрическая постоянная

Электрическая постоянная — характеристика вакуума, она описывает его электрические свойства. А диэлектрическая проницаемость описывает свойства веществ – диэлектриков, ослабляющих взаимодействие зарядов.

Электрическая постоянная

Обозначают ее (large varepsilon_{0}), она описывает электрические свойства вакуума и является одной из фундаментальных физических постоянных.

Значение электрической постоянной равно:

[large boxed { varepsilon_{0} = 8{,}85 cdot 10^{-12}  left(frac{text{Кл}^{2}}{ H cdot text{м}^{2}}right) }]

Совместно с магнитной постоянной (ссылка) (large mu_{0}) определяет скорость, с которой в вакууме распространяются электромагнитные волны (например, видимый свет).

В формуле закона Кулона присутствует константа «k». Число «k» вычисляют по формуле, которая связывает его с постоянной (large varepsilon_{0}) так:

[large boxed { k = frac{1}{4pi cdot varepsilon_{0}} } ]

Так же, эта константа встречается в формуле, описывающей напряженность электрического поля.

Диэлектрическая проницаемость вещества

Некоторые вещества могут ослаблять взаимодействие зарядов.

Вещества, ослабляющие взаимодействие заряженных частиц, называют изолирующими веществами, или диэлектриками.

Для пояснения рассмотрим электрические свойства дистиллированной воды.

Расположим в вакууме два положительных заряда на некотором расстоянии один от другого, они будут отталкиваться Кулоновскими силами.

Затем, не меняя заряды и расстояние между ними, переместим их в дистиллированную воду. Мы обнаружим, что в воде они будут отталкиваться слабее в 81 раз (рис. 1).

Два положительных заряда в воде отталкиваются слабее в 81 раз, чем в вакууме

Рис. 1. Два положительных заряда, расположенных на расстоянии r в дистиллированной воде, отталкиваются в 81 раз слабее, чем в вакууме

В нижней части рисунка силы отталкивания зарядов в воде обозначены короткими синими векторами. Длина этих векторов должна быть в 81 раз меньше, чем длина векторов сил в вакууме в верхней части рисунка. Однако, векторы имеют большую длину на рисунке, чем в реальности, так как, если их уменьшить в нужное число раз, то их невозможно будет рассмотреть.

Диэлектрическая проницаемость (large varepsilon) описывает изолирующие свойства диэлектриков. Она показывает, во сколько раз внутри вещества — диэлектрика ослабляется взаимодействие зарядов.

[large boxed { varepsilon = frac{F_{text{вакуум}}}{ F_{text{вещество}}} } ]

Ослабление взаимодействия происходит за счет ослабления напряженности электростатического поля в диэлектрике.

[large boxed { varepsilon = frac{overrightarrow{E_{text{вакуум}}}}{overrightarrow{E_{text{вещество}}}} } ]

Диэлектрическая проницаемость некоторых веществ

Вы можете использовать данные таблички для решения большинства школьных задач физики.

Таблица диэлектрическая проницаемость некоторых твердых веществ

Табличка 1. Диэл. проницаемости некоторых твердых веществ

Для некоторых веществ значения проницаемости округлены. К примеру, существуют стекла, имеющие значение проницаемости 6,0, и в то же время, проницаемость некоторых стекол может достигать значения 10,0. А в таблице для стекла указано среднее значение 8,0.

Таблица диэлектрическая проницаемость некоторых жидких веществ

Табличка 2. Диэл. проницаемости некоторых жидкостей

Чтобы осуществить более серьезные расчеты, не относящиеся к учебным, пожалуйста, воспользуйтесь специализированными справочниками.

Выводы

  1. Существуют отличия между величинами (large varepsilon_{0}) и (large varepsilon).
  2. Электрическая постоянная (large varepsilon_{0}) – описывает электрические свойства вакуума, а диэлектрическая проницаемость (large varepsilon) – это характеристика вещества.
  3. Коэффициент (large varepsilon), который показывает, во сколько раз слабее заряды взаимодействуют в веществе по сравнению с вакуумом, называется диэлектрической проницаемостью вещества.

Оценка статьи:

Загрузка…

Электри́ческая постоя́нная (ранее также носила название диэлектрической постоянной) — физическая константа, скалярная величина, входящая в выражения некоторых законов электромагнетизма, в том числе закона Кулона, при записи их в рационализованной форме, соответствующей Международной системе единиц (СИ)[1].

Иногда, используя устаревшую терминологию, называют электрической (или диэлектрической) проницаемостью вакуума[2]. Измеряется в фарадах, делённых на метр.

Содержание

  • 1 Определение
  • 2 Численное значение
  • 3 Некоторые уравнения электродинамики в СИ
  • 4 Предполагаемое переопределение
  • 5 См. также
  • 6 Примечания

Определение[править | править код]

По определению электрическая постоянная varepsilon _{0} связана со скоростью света c и магнитной постоянной mu _{0} соотношением[1]

varepsilon _{0}={frac  {1}{mu _{0}c^{2}}}.

Поскольку в СИ для магнитной постоянной справедливо точное равенство mu _{0}=4pi  times  10^{{-7}} Гн/м, то для электрической постоянной выполняется соотношение

{displaystyle varepsilon _{0}={frac {1}{4pi c^{2}}}times 10^{7}}м/Гн,[3]

также являющееся точным.

Численное значение[править | править код]

Учитывая, что скорости света в СИ приписано точное значение, по определению равное 299 792 458 м/с, из последнего соотношения следует численное значение varepsilon _{0} в СИ:

{displaystyle varepsilon _{0}={frac {1}{4pi times  299792458^{2}times 10^{-7}}}} Ф/м {displaystyle approx 8{,}85418781762039times 10^{-12}} Ф·м−1.

Или, выражая то же через основные единицы СИ,

{displaystyle varepsilon _{0}approx 8{,}85418781762039times 10^{-12}} м−3·кг−1·с4·А2.

В системе СГСМ {displaystyle mu _{0}=1} и потому {displaystyle varepsilon _{0}={frac {1}{c^{2}}}approx 1{,}11265005605362times 10^{-21}} с2·см−2.

Некоторые уравнения электродинамики в СИ[править | править код]

В материальных уравнениях, в вакууме, через электрическую постоянную связаны вектор электрической индукции mathbf {D} и вектор напряжённости электрического поля mathbf {E} :

{mathbf  {D}}=varepsilon _{0} {mathbf  {E}}.

Она также входит в запись закона Кулона (тоже в вакууме):

{displaystyle mathbf {F} _{12}={frac {1}{4pi varepsilon _{0}}}cdot {frac {q_{1}q_{2}}{r_{12}^{2}}}{frac {mathbf {r} _{12}}{r_{12}}}.}

При использовании СИ произведение электрической постоянной на относительную диэлектрическую проницаемость называют абсолютной диэлектрической проницаемостью.

Предполагаемое переопределение[править | править код]

В 2011 году XXIV Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) приняла резолюцию[4], в которой, в частности, предложено в будущей ревизии Международной системы единиц (СИ) переопределить несколько основных единиц, включая ампер, таким образом, чтобы они были основаны не на созданных человеком артефактах, а на фундаментальных физических постоянных или свойствах атомов.

Предполагается, что в СИ величине элементарного электрического заряда e будет приписано точное значение, равное 1,602 17X⋅10−19 Кл[5], а новое определение ампера будет основано на этом точном значении элементарного заряда, выраженного в c·А.

Следствием такого подхода к определению ампера станет изменение статуса электрической постоянной: после предполагаемого переопределения ампера значение электрической постоянной будет равно {frac  {1}{4pi times  299792458^{2}times  10^{{-7}}}} Ф/м, но это значение приобретёт погрешность (неопределённость) и в дальнейшем будет определяться экспериментально[4].

См. также[править | править код]

  • Магнитная постоянная
  • Скорость света
  • Уравнения Максвелла

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 Электрическая постоянная — статья в Физической энциклопедии
  2. Деньгуб В. М., Смирнов В. Г. Единицы величин. Словарь-справочник. — М.: Издательство стандартов, 1990. — С. 213. — 240 с. — ISBN 5-7050-0118-5.
  3. Размерность м/Гн у численного коэффициента — из размерности магнитной постоянной.
  4. 1 2 On the possible future revision of the International System of Units, the SI (англ.) Резолюция XXIV Генеральной конференции по мерам и весам (2011)
  5. Здесь Х заменяет одну или более значащих цифр, которые будут определены в окончательном варианте на основании наиболее точных рекомендаций Комитета по данным для науки и техники (CODATA)

4.2.5.Электрическая и магнитная постоянные – характеристика среды ДУХ

Зри в корень.

Козьма Прутков

При анализе явлений электромагнетизма роль электрической ε0 и магнитной μ0 постоянных является определяющей, о чём свидетельствуют коэффициенты в уравнениях Максвелла — скорость света. Скорость света не является фундаментальной константой вследствие её зависимости от состояния среды. В настоящее время измерены и многократно большие и меньшие её значения. Константы электрическая и магнитная постоянные являются реальными характеристиками среды распространения ДУХ, но объяснение их физического смысла при описании электромагнитных явлений в учебниках физики отсутствует. Они представлены как некие коэффициенты пропорциональности в уравнениях, а реально уникальность этих мировых констант состоит в том, что они являются основой структуры мироздания!

Дж. К. Максвелл обратил внимание, что коэффициенты электрическая и магнитная постоянные с индексом «0», означавшим среду «эфира», в определённой комбинации дают значение скорости света:

с = 1 / (ε0μ0)½ = 2,9979246·108 м/с;

с2 =1/ ε0μ0 = 1/(8,854187817·10-12·12,566370614·10-7) = 8,9875522·1016 м22.

Соотношение электрической и магнитной проницаемости со скоростью света легло в основу электродинамики, способствовало развитию теории и практическому обнаружению электромагнитных волн, но физический смысл соотношения был не ясным. Мешало представление о пустом пространстве и фетишизация скорости света в нём. Представление о наличии среды и знаменитая формула Е = mc2, дают очевидную трактовку: c2 = 1/ε0μ0 = Е/m. Энергия, приходящаяся на единицу массы, однозначно определяется свойствами среды — ε0 и μ0 . Это — главная взаимосвязь материи (массы) и среды ДУХ.

Понимая эту связь, не следует её запутывать, извлекать корень квадратный и называть его скоростью света или распространения любого сигнала. Свойства среды определяют рождение массы первочастицы — электрона из энергии: E = = mе/ ε0μ0. Рождение происходит за счёт вихревого вращения среды с частотой ν, которая соответствует энергии 0,511 МэВ, эквивалентной массе покоя электрона:

ν = mе/ h·ε0·μ0 = (9,109·10-31кг·8,988·1016м22) / 6,626·10-34 кг·м2/с = 1,236·1020 с-1.

Такова физическая модель. Но можно ли представить в естествознании частицу, которая непрерывно вращается в пространстве, делая сто миллиардов оборотов за одну миллиардную долю секунды?! Для естествопонимания процессов мы должны вспомнить, что Природа «не знает» понятия времени и придуманных человеком секунд (см. 2.1). Вероятно, и понятие скорости, приемлемое для оценки движения автомобилей и самолётов, теряет смысл в микромире. Вращение сгустка энергии — это только модельное представление. Можно ли в неразрывном вихре выделить точку и следить за её вращением? Нет! В непрерывной, вихревой среде ДУХ нельзя измерить расстояния и нет координатных осей. Электрон не вращается, а, как показано в гл. 3.2, электрон — это единый неразрывный вихрь среды ДУХ в форме сферической стоячей волны диаметром 0,9·10-16 м, взаимодействующей через поверхность со средой с характеристиками ε0 и μ0.

Рассмотрим каждую из констант ε0 и μ0 . Абсолютная диэлектрическая проницаемость (электрическая постоянная) — ε0 = 8,854188·10-12 Ф/м является коэффициентом пропорциональности в формуле, связывающей между собой смещение и напряжённость электрического поля [91]. Абсолютная магнитная проницаемость (магнитная постоянная) μ0 = 4π 10-7 = 12,566 371·10-7 Гн/м является коэффициентом пропорциональности между магнитной индукцией и напряжённостью магнитного поля [91].

Эти постоянные, отражающие некоторые свойства среды, широко используемые в электродинамике, остаются для изучающих студентов фарадой и генри, делёнными на метр. В константе μ0 коэффициент мог бы обозначать поверхность сферы, у которой квадрат радиуса равен 10-7, а радиус равен 3,162·10-4 , но почему-то с размерностью генри1/2·м-1/2? Причина появления таких экзотических размерностей величин кроется в выборе единиц измерения, когда не знают точно, что измеряют.

Размерность константы μ0, легко определить, если из закона Кулона определить размерность заряда — кулон:

Q = [M1/2L3/2T-1].

Тогда сила тока

I = [M1/2L3/2T-2].

В системе СИ генри/м = [LMT-2 I-2 ] = [LMT-2·(M-1L-3T4)] = [L-2T2].

Физическую величину μ0 [T2 L-2], оказывается, трудно интерпретировать. Её обратное значение 1/ μ0 — [L2T-2]. Константа 1/ μ0 = 0,795775·106 м22 — аналог скорости в квадрате.

Аналогично определим размерность константы ε0. Фарад — единица электрической ёмкости:

Ф = [L-2M-1T4I2 ]. Ф/м= [L-3M-1T4 · ML3T-4 ].

Следовательно, ε0 — безразмерна! Размерность «фарада на метр» должна быть исключена из учебников физики. Обратная величина электрической постоянной 1/ ε0 =1,12941·1011 является безразмерным коэффициентом, показывающим во сколько раз отличаются сравниваемые значения неких величин. Каких? Какой физический смысл несут константы ε0 и μ0 в отдельности?

Попытаемся разобраться, что скрывается за коэффициентом пропорциональности между электрическим смещением D и напряжённостью электрического поля E: D = ε0·E.

По определению «D — это величина, равная отношению потока электрического смещения ψ = ΣQi (алгебраическая сумма зарядов во внутреннем пространстве замкнутой поверхности), отнесённая к площади этой поверхности S. D = /dS». Почему сумма зарядов названа потоком смещения? Электрическое смещение — это некое поле ощущения зарядов, находящихся внутри объёма, на единице его поверхности. Напряжённость электрического поля E — это «векторная величина, равная отношению силы F, действующей на положительный заряд, помещённый в некоторую точку электрического поля к этому заряду: E = dF/dQ» [91].

С трудом можно представить физический смысл электрического смещения, как некого заряда в неком объёме, разделённого на поверхность этого объёма. Это не характеристика заряда и не сила, действующая от этого заряда на другие, оказавшиеся на этой поверхности. Логично было бы использовать в формулах вместо смещения D именно заряд в неком объёме — Q, а зависимость изменения D, обратно пропорциональную квадрату расстояния, характеризующего изменение площади поверхности, логично ввести в понятие Е — напряжённости электрического поля. Это обозначало бы, что напряжённость поля зависит от заряда и уменьшается с расстоянием. В гл. 3.2 показано, что первичная сила электрического заряда, действующая на радиусе электрона — FZ(Re) ослабляется на длине окружности радиуса λK в 1/ε0 раз, а сила электрического заряда, выраженная на его поверхности FZ (Re), называется в физике «заряд». Это подтверждается размерностью квадратичного заряда: Z = Q2 = ML3/T2.

 Константа 1/ε0 имеет физический смысл коэффициента ослабления. Учитывая, что напряжённость поля зависит от заряда, а не наоборот, следует использовать в качестве характеристики среды обратную величину ε0: 1/ε0 = E/D = (dF dQ)/(d ΣQi /dS) = dF/ (QdQ/ dS) В числителе выражения записана физическая сила, действующая от заряда, а в знаменателе сила квадратичного заряда на единице его поверхности — FZ (Re). 1/ ε0= F / (Q2/S) = F / (Z/S).

Заряд, как было показано ранее, и как следует из полученного соотношения, должен приниматься именно в квадратичной форме Z = Q2 по сравнению с его принятым в физике обозначением. В принятых в физике размерностях квадратичный заряд есть энергия, умноженная на объём и делённая на поверхность или сила, умноженная на поверхность. Соотношение F / (Z/S) есть отношение сил.

1/ε0 есть отношение физической силы к электрической силе в определённой точке пространства.

По своему физическому содержанию константа «диэлектрическая проницаемость среды» не характеризует среду распространения волн. Она результат выбора физических понятий, в данном случае,- силы. Физический смысл имеет не абсолютная диэлектрическая проницаемость (электрическая постоянная) — ε0, а обратная ей величина, характеризующая механическую силу действия единичного заряда (квадратичного!) через единицу сферической поверхности вокруг него.

Константа 1/ ε0 характеризует связь заряда, как неотъемлемой части материи, и его физического воздействия в среде ДУХ. Она — коэффициент перехода электрической силы в механическую: Fмех = (1/ ε0) · Fэл !

Физическая безразмерность константы подтверждает, что заряд (квадратичный), отнесённый к единице сферической поверхности соответствует электрической силе. Заряд — это действие! Обратная пропорциональность сил квадрату расстояния, «заложенная» в природные константы, ещё раз подтверждает, что в соответствии с теоремой П. Эренфеста (1917 г.) («в n-мерном пространстве действие силы обратно пропорционально степени от расстояния «n-1», а устойчивое состояние с минимумом энергии возможно при n ≤ 3») пространство среды ДУХ математически может быть представлено только трёхмерным и никаких многомерных пространств не существует в Природе.

Выполненные выше оценки радиуса электрона (см. 3.2.5), как функции электрической постоянной ε0 свидетельствуют, что константа 1/ ε0 — это сила действия электрического заряда, а сущность заряда:

Z = Q2 =[ML3/T2] = энергия·(объём/поверхность).

Таким образом, константа 1/ε0 — это характеристика физической силы действия электрического заряда, определяющая не только силы электрического взаимодействия, но и размер первочастицы материи.

Как характеристика среды распространения волн, физический смысл этой постоянной соответствует представлению, что электрическое поле есть «чувство» массы в среде ДУХ — сила действия. Это означает, что масса и заряд элементарной частицы — её неотъемлемые характеристики, а электрическое поле — это сила, «ощущение» массы в нематериальной среде ДУХ.

Электрическая и магнитная постоянные взаимосвязаны. Как показано (гл. 2.2), универсальность вихревого движения среды эфир состоит в переходе вращательного движения в поступательное и наоборот. Магнитное поле — это однонаправленное движение вихрей в среде ДУХ. Электричество и магнетизм — это проявления взаимосвязи ДУХ+материя.

По определению μ0 — «абсолютная магнитная проницаемость — коэффициент пропорциональности между магнитной индукцией В (отношение магнитного потока к площади сечения, через которое проходит этот поток) и напряжённостью магнитного поля — Н (величина, характеризующая магнитное поле, размерность которой определяются по формуле напряжённости поля в центре длинного соленоида при прохождении через него определённого тока).

Выше показано, что размерность μ0 — [T2 L-2], а 1/ μ0 — [L2T-2 ]. Константа 1/ μ0 = 0,795775·106 м22 — аналог скорости в квадрате. Это энергия, подёлённая на массу, и эту константу следует интерпретировать как физический «след» массы в среде ДУХ. Такое вращательное движение нематериальной среды ДУХ создаёт единица массы — массон. В соответствии с размерностью

физический смысл 1/μ0 -то энергия поля (энергия в среде ДУХ), отнесённая к единице внесённой в него массы. Константа 1/μ0 — усреднённая характеристика среды ДУХ, представляющей суперпозицию волн всех масс Вселенной и выраженная как квадрат скорости безмассовой среды.

Электрическая постоянная — определяет напряжённость электрического поля в вакууме

LARGE varepsilon _0=frac{1}{mu _0 c^2} = 8.854185times 10^{-12}


Электрическая постоянная называется также диэлектрической проницаемостью вакуума. Используется в Законе Кулона.

Large F=kfrac{left|q_1 right|left|q_2 right|}{varepsilon_0 varepsilon r^2}

В системе Си электрическая постоянная имеет размерность фарад на метр frac{Ф}{м}. В системе СГС (Гауссовской) varepsilon _0 принимают равной единице.

В отличии от диэлектрической проницаемости, электрическая зависит только от выбора системы единиц.

В формуле мы использовали :

varepsilon _0 — Электрическая постоянная

 mu _0 = 1.2566times 10^{-6}[H/A^2] — Магнитная постоянная

 c=299 792 458 left[ мс^{-1}right] — Скорость света

F — Сила Кулона

q_1 q_2 — Электрический заряд тела

 r — Расстояние между зарядами

 varepsilon — Диэлектрическая проницаемость среды


Электрический заряд

q = ne

q — заряд
n — число частиц
e — заряд электрона



Найти

  • q
  • n
  • e


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘q

Закон Кулона

F = k* q1 * q2 / r^2

F — сила
k — коэффициент пропорциональности
q1, q2 — заряды
r — расстояние



Найти

  • F
  • k
  • q1
  • q2
  • r


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘F

Постоянная Кулона

k = 1 /(4π*ε_0)

k — коэффициент пропорциональности
ε_0 — электрическая постоянная



Найти

  • k
  • π
  • ε_0


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘k

Относительная диэлектрическая проницаемость

ε = F_vak / F_apl

ε — диэлектрическая постоянная (проницаемость)
F_вак — сила в вакууме
F_окр — сила в окружающей среде



Найти

  • ε
  • F_вак
  • F_окр


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘ε

Электрическое поле

E = F / q

E — электрическое поле
F — сила
q — заряд



Найти

  • E
  • F
  • q


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘E

Электрическое поле точечного заряда в вакууме

E = k * q_0 / r^2

E — электрическое поле
k — коэффициент пропорциональности
q_0 — заряд
r — расстояние



Найти

  • E
  • k
  • q_0
  • r


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘E

Электрическое поле точечного заряда в окружающей среде

E_apl = k * q_0 / (ε * r^2)

E — электрическое поле
k — коэффициент пропорциональности
q — заряд
ε — диэлектрическая постоянная (проницаемость)
r — расстояние



Найти

  • E_окр
  • k
  • q_0
  • ε
  • r


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘E_окр

Электрическое поле вне заряженной сферы

E = k σ 4 π R^2 / r^2

E — электрическое поле
k — коэффициент пропорциональности
σ — плотность поверхностного заряда
R — радиус
r — расстояние



Найти

  • E
  • k
  • σ4
  • π
  • R
  • r


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘E

Электрическое поле вне заряженной сферы

E = kq/r^2

E — электрическое поле
k — коэффициент пропорциональности
q — заряд
r — расстояние



Найти

  • E
  • k
  • q
  • r


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘E

Электрическое поле бесконечной заряженной плоскости

E = k 2 π σ

E — электрическое поле
k — коэффициент пропорциональности
σ — плотность поверхностного заряда



Найти

  • E
  • k2
  • π
  • σ


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘E

Электрическое поле бесконечной заряженной плоскости

E = σ / (2 ε_0)

E — электрическое поле
σ — плотность поверхностного заряда
ε_0 — электрическая постоянная



Найти

  • E
  • σ
  • ε_0


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘E

Электрическое поле конденсатора

E = 4 k π σ

E — электрическое поле
k — коэффициент пропорциональности
σ — плотность поверхностного заряда



Найти

  • E
  • k
  • π
  • σ


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘E

Работа в электрическом поле

A = F * Δ_d

A — работа
F — сила
Δd — расстояние



Найти

  • A
  • F
  • Δ_d


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘A

Потенциальная энергия системы двух точечных зарядов

W = k *q0 * q / (εr)

W — потенциальная энергия
k — коэффициент пропорциональности
q0, q — заряды
ε — диэлектрическая постоянная (проницаемость)
r — расстояние



Найти

  • W
  • k
  • q0
  • q
  • ε
  • r


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘W

Работа в электрическом поле — разность потенциальных энергий

A = W1 - W2

A — работа
W1 — начальная потенциальная энергия
W2 — конечная потенциальная энергия



Найти

  • A
  • W1
  • W2


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘A

Потенциал электростатического поля

φ = W / q

φ — потенциал
W — потенциальная энергия
q — заряд



Найти

  • φ
  • W
  • q


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘φ

Напряжение — разность потенциалов

U = φ1 - φ2

U — напряжение
φ1 — начальный потенциал
φ2 — конечный потенциал



Найти

  • U
  • φ1
  • φ2


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘U

Работа переноса заряда

A = q U

A — работа
q — заряд
U — напряжение



Найти

  • A
  • q
  • U


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘A

Потенциал электростатического поля вокруг точечного заряда

φ = k*q0 / (εr)

φ — потенциал
k — коэффициент пропорциональности
q_0 — заряд
ε — диэлектрическая постоянная (проницаемость)
r — расстояние



Найти

  • φ
  • k
  • q0
  • ε
  • r


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘φ

Напряжённость электростатического поля

E = U / Δ_d

E — электрическое поле
U — напряжение
Δd — расстояние



Найти

  • E
  • U
  • Δ_d


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘E

Результирующее электрическое поле

E = E0 - E1

E — результирующее электрическое поле
E0 — внешнее электрическое поле
E1 — внутреннее электрическое поле



Найти

  • E
  • E0
  • E1


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘E

Электрический момент

p = q l

p — электрический момент
q — заряд
l — расстояние



Найти

  • p
  • q
  • l


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘p

Электрическая ёмкость

C = q / φ

C — электрическая ёмкость
q — заряд
φ — потенциал



Найти

  • C
  • q
  • φ


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘C

Электрическая ёмкость шара

C = ε R /k

C — электрическая ёмкость
ε — диэлектрическая постоянная (проницаемость)
R — радиус
k — коэффициент пропорциональности



Найти

  • C
  • ε
  • R
  • k


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘C

Электрическая ёмкость двух проводников

C = q / U

C — электрическая ёмкость
q — заряд
U — напряжение



Найти

  • C
  • q
  • U


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘C

Электрическая ёмкость плоского конденсатора

C = ε * ε0 * S / d

C — электрическая ёмкость
ε — диэлектрическая постоянная (проницаемость)
ε0 — электрическая постоянная
S — площадь
d — расстояние между плас



Найти

  • C
  • ε
  • ε0
  • S
  • d


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘C

Электрическая ёмкость сферического конденсатора

C = 4 * π * ε * ε0 * R1 * R2 / (R2-R1)

C — электрическая ёмкость
ε — диэлектрическая постоянная (проницаемость)
ε0 — электрическая постоянная
R1 — радиус внутренней сферы
R2 — радиу



Найти

  • C
  • π
  • ε
  • ε0
  • R1
  • R2


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘C

Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

W = q * E1 * d

W — потенциальная энергия
q — заряд
E1 — напряженность электрического поля, создаваемого пластиной конденсатора
d — расстояние между пластин



Найти

  • W
  • q
  • E1
  • d


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘W

Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

W = q E d / 2

W — потенциальная энергия
q — заряд
E — электрическое поле
d — расстояние между пластинами



Найти

  • W
  • q
  • E
  • d


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘W

Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

W = qU / 2

W — потенциальная энергия
q — заряд
U — напряжение



Найти

  • W
  • q
  • U


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘W

Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

W = C*U^2 / 2

W — потенциальная энергия
C — электрическая ёмкость
U — напряжение



Найти

  • W
  • C
  • U


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘W

Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

W = q^2 / (2C)

W — потенциальная энергия
q — заряд
C — электрическая ёмкость



Найти

  • W
  • q
  • C


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘W

Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

W = ε * ε0 * E^2 * V / 2

W — потенциальная энергия
ε — диэлектрическая постоянная (проницаемость)
ε0 — электрическая постоянная
E — электрическое поле
V — объём



Найти

  • W
  • ε
  • ε0
  • E
  • V


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘W

Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

W = ε * ε0 * E^2 *S *d / 2

W — потенциальная энергия
ε — диэлектрическая постоянная (проницаемость)
ε0 — электрическая постоянная
E — электрическое поле
S — площадь
d —



Найти

  • W
  • ε
  • ε0
  • E
  • S
  • d


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘W

Плотность энергии электрического поля

ω_p = W / V

ω_p — плотность энергии электрического поля
W — потенциальная энергия
V — объём



Найти

  • ω_p
  • W
  • V


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘ω_p

Плотность энергии электрического поля

ω_p = ε0 * ε * E^2 / 2

ω_p — плотность энергии электрического поля
ε0 — электрическая постоянная
ε — диэлектрическая постоянная (проницаемость)
E — электрическое п



Найти

  • ω_p
  • ε0
  • ε
  • E


  Известно, что:


=
  



Вычислить ‘ω_p

Понравилась статья? Поделить с друзьями:

Не пропустите также:

  • Как найти кейс от наушников xiaomi дома
  • Как составить фрагмент урока по литературе
  • Как найти какой ток проходит в цепи
  • Как составить акт об оценке имущества
  • Как найти пункты вакцинации

  • 0 0 голоса
    Рейтинг статьи
    Подписаться
    Уведомить о
    guest

    0 комментариев
    Старые
    Новые Популярные
    Межтекстовые Отзывы
    Посмотреть все комментарии