Физические основы микросистемной техники. Механцев Е.Б - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

6
ков. Если сообщить проводящему (металлическому) телу заряд, например,
электронов, то благодаря взаимному отталкиванию, они сосредоточатся на его
поверхности в тонком приповерхностном слое. Это тесно связано с тем фактом,
что в случае электростатического равновесия поле внутри проводников равно
нулю. Отсюда следует возможность простого определения поля вблизи таких
тел, как шар или
цилиндр. Поскольку внутри их E = 0, то в соответствии с (1.7)
вблизи их поверхности, как и у других металлических тел:
σ
π
⋅
⋅
= 4
n
E
, (1.10)
где n – направление нормали к поверхности. Подобные рассуждения приводят к
аналогичному результату для определения поля между пластинами бесконечно-
го плоского конденсатора. Поле в такой системе однородно, т.е. вектор E по-
стоянен по величине и направлению во всех точках этого поля. Его величина
должна подчиняться формуле (1.10):
σ
π
⋅
⋅
= 4
n
E , (1.11)
где
σ
– плотность поверхностного заряда обкладок конденсатора.
1.2. Потенциал поля
При перемещении на расстояние dl единичного заряда q
0
силами электри-
ческого поля совершается работа, определяемая следующим выражением:
d
l
A
⋅
=
E , (1.12)
a на конечном пути L она составит
ldA
∫
= E . (1.13)
Доказано, что если электрическое поле создается системой неподвижных
зарядов, то оно обладает важным свойством: работа сил этого поля на пути ме-
жду произвольными точками зависит только от положения этих точек и не за-
висит от формы пути. Поля, обладающие таким свойством, называют потенци-
альными. Очевидно, что при движении заряда
по любому замкнутому контуру
в таком поле
0=
∫
L
l
dlE
. (1.14)
Из последнего выражения, в частности, можно получить условие, соглас-
но которому слагающие напряженности поля, касательные к произвольной по-
верхности в любой ее точки имеют по обеим сторонам поверхности одинаковое
значение. Иными словами, если t – единичный вектор, лежащий в касательной
плоскости к произвольной поверхности S, то
21 tt
EE
=
,
где
– значения составляющих вектора E по направлению t по обеим
сторонам поверхности S.
21
,
tt
EE
Поскольку внутри проводника, как отмечалось, напряженность поля рав-
на нулю, то тангенциальная составляющая поля будет равна нулю. Это значит,

Страницы