Потенциальная энергия и потенциал Электрическая емкость

Задачи дисциплины: освоение общего представления о современных прогрессивных технологиях преобразования тепловой энергии; изучения достижений науки и техники в области регенеративных и теплофикационных цик-лов на основе изучения газовых законов, законов термодинамики и процессов изменения их состояния с использованием переменной теплоемкости и табличных методов;

Пример 3. В атоме йода, находящемся на расстоянии r=1 нм от альфа-частицы, индуцирован электрический момент р= 1,5*10-32 Кл·м. Определить поляризуемость α атома йода.

Р е ш е н и е. По определению поляризуемости, она может быть выражена по формуле  где р - индуцированный электрический момент атома; Eлок напряженность локального поля, в котором этот атом находится.

В данном случае таким полем является поле, созданное α-частицей. Напряженность этого поля определяется выражением

Подставив выражение Елок из равенства (2) в формулу (I), найдем

 Произведя вычисления по этой формуле, получим α=5,9·10-30 м3.

Пример 4. Криптон находится под давлением р=10 МПа при температуре Т= 200 К, Определить: 1) диэлектрическую проницаемость ε криптона; 2) его поляризованность Р, если напряженность Е0 внешнего электрического поля равна 1 MB/м. Поляризуемoсть α криптона равна 4,5·10-29 м3,

Р е ш е н и е. 1. Для определения диэлектрической проницаемости криптона воспользуемся уравнением Клаузиуса - Мосотти, записанным в виде

где п - концентрация атомов криптона. Выразим из этой формулы диэлектрическую проницаемость:

Так как концентрация молекул (атомов) связана с давлением и температурой соотношением , то

Выразив все величины, входящие в эту формулу, в единицах СИ (α=4,5·10-29 м3, p=10MПa=107 Па, =1,38·10-23Дж/K, Т=200 К) и произведя вычисления, получим ε=1,17

2. По определению, поляризованность

где рi - электрический дипольный момент, индуцированный в i-м атоме; N - число атомов в объеме ΔV. В однородном электрическом поле все pi совпадают по модулю и направлению, поэтому геометрическую сумму можно заменить на арифметическую. Обозначив |pi|=p, получим

Отношение числа N атомов к объему ΔV есть концентрация n атомов. Тогда

P=np.

Так как электрический дипольный момент атома пpoпoрционален напряженности Елок локального поля (р=αε0Елок), то пoляризованность

Р=αε0nЕлок

Выразив Eлок через напряженность Е0 внешнего поля (Елок=3εЕ0/(ε+2)) и n через давление р и температуру Т (n=p/T),получим

Подставим числовые значения и произведем вычисления (при этом воспользуемся значением ε=1,17 найденным в п. 1 данного примера):

P=1,60·10-6 Kл/м2 =1,60 мкKл/м2.

Контрольная работа № 1. 1. Мгновенные скорости и ускорения. Кинематические схемы бытовых устройств. 2. Момент силы. Момент инерции, момент количества движения. Уравнение динамики вращательного движения. 3. Силы развиваемые в центробежных устройствах (соковыжималки, стиральные машины). 4. Работа переменной силы. Потенциальная и кинетическая энергии, мощность. Мощность бытовых устройств. 5. Элементы теории относительности. Преобразования пространственных и временных промежутков. Взаимосвязь массы и энергии. 6. Погрешности прямых и косвенных измерений 7. Закон Гука. Упругие и прочностные свойства материалов.

Warning: require_once() [function.require-once]: Filename cannot be empty in /pub/home/andrekon21/obuvoptom96/authority7.php on line 5

Fatal error: require_once() [function.require]: Failed opening required '' (include_path='.:/usr/local/php5.2/share/pear') in /pub/home/andrekon21/obuvoptom96/authority7.php on line 5
Поляризация диэлектриков