Проводники в эл. поле (ЭП). Электроемкость проводников. Эл-стат. защита.
Внесем в ЭП напряженностью E0  тело. При внесении проводника все электроны окажутся в ЭСП. Внутри проводника за короткое время произойдет разделение эл. зарядов (эл-стат. индукция) с накоплением их на концах.
E0 - внешнее       E' E0
E' внутри проводника
Е=E0+E'=0        E'=E0
E - результ. поле внутри проводника.
В результате рассмотренных процессов.
Свойства проводников в ЭСП
1) ЭСП во всех точках внутри проводника Е=0 .
2) Поверхность проводника и любая поверхность внутри проводника явл.     эквипотенциальной =const.
3) Заряды только на поверхности проводника.
4)  Силовые линии входят в проводник под прямым углом.
В силу Е=0 проводники люб. формы явл. защитой от эл-стат. поля.
Электроемкость проводника.
Емкостью уединенного проводника  - назв. физ вел. числ.= величине зар. сообщаемого этому  проводнику при увеличении потенциала на 1В.
В Си 1Ф - фарад.  ф=Кл/В
Рассм. проводник произв. формы. В близи этого проводника других проводников нет. такой проводник назв. уединенным проводником. Будем заряжать уединенный  проводник. Пусть заряд размазан по пов.: =q*f(x,y,z)
Тогда
=[(/r)dS]/[40]=q*[(f /r)dS]/[40]
При увеличении заряда потенциал прямо пропорционально зависит от Q. Связь между зарядом Q , потенциалом , и формой проводника дает электроемкость С=Q/ .     C=/[(f /r)dS]
Электроемкость зависит от размеров , формы и диэлектрической проницаемости среды.
С=40R (сфера)
=(1/40)(Q/R)
Уединенные проводники при приближении к ним других проводников свою емкость существенно меняет (уменьш. за счет взаимного влияния эл-стат. полей).
Конденсаторы. Типы конденсаторов.
Конденсатор – система из двух проводников, равномерно заряженных равными по абсолютной величине и противоположным по знакам зарядами.
Создание закрытого поля, не влияющего на металлич. предметы достигается за счет двух металлич. разноимен. заряж. электродов. В зависимости от формы обкладок различают плоские, цилиндрические, сферические конденсаторы.
Расчет емкости конденс. разл. типов.
1) Дано: =-,  , S , d
C -?
C=q/
Для плоского конденсатора 
С= q/
С=S/Ed=S/[(/0)d]=0S/d   
    Цилиндрич. конденсатор.
R1 , R2 ,  ,q=-q-
C - ?
С= q/
                  R2
С=/(Edr)     E=/(20r)
                 R1
Напряженность поля  произвольной точки располож. между цилиндрами на расст. r от оси определяется только зарядами на внутреннем цилиндре (см. т. Гаусса). Аналогично для тонкой нити.
                 R2
С=/((/20r)dr=
                 R1
=/( /20/ln R2/R1)]
C=20/ln(R2/R1) - емкость цилиндрич. конденс.
    Сферич. конденсатор.
Сферич. конденс. - две концентрические сферы определ. радиуса.
Дано: , R1 , R2,q=-q
C - ?
С= q/R2                 R2
С=q/=q/=q/(Edr)= q/((q/40r2)dr)
                                       R1                R1
C=q/((q/40)(1/R1 - 1/R2))
C=40R1R2/(R2 - R1)
Для всех видов конденс. видно, что емкость зависит от параметров электродов. Всегда с помещением диэлектрика между электродов емкость увелич.
Соединение конденс. Батареи конденс.
Конденсаторы часто приходится соединять вместе. Часто возник. необходимость соед. их в батареи (когда нужно иметь другую емкость).
1) Последовательное соед. - соед. при котор. отрицательные электроды соед. с полож. У последовательно соед. конденс. заряды всех обкладок равны по модулю, а разность потенциалов на зажимах батареи
               n
 =i
             i=1
Для любого из рассматриваемых конденс. i=Q/Ci
С другой стороны ,
                                  n
 =Q/C=Q(1/Ci)
                                 i=1
Откуда
          n
1/C=1/Ci
             i=1
2) Параллельное соед. - соед. при котор. соедин. между собой обкладки одного знака.
                                                          n
                              С=Ci
                                                        i=1
У параллел. соед. конденс. разность потенциалов на обкладках конденсаторов одинакова и равна а -b. Если емкости конденсаторов С1 ,С2, ..., С3 то их заряды равны Q1=C1(а -b)
            Q2=C2(а -b)
а заряд батареи конденсаторов
          n
Q=Qi=(C1+C2+...+Cn)
        i=1
(а -b)
Полная емкость батареи
                                n
С=Q/(а -b)=Ci