Электростатика физика

Закон Кулона

Сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов пропорциональна величине каждого из зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Направление силы совпадает с соединяющей заряды прямой.  

Рис. 1.1

(1.1)

(1.2)

Здесь k - множитель, зависящий от выбранной системы единиц. В системе СИ его принято записывать как , где 

Закон Кулона установлен экспериментально, но его справедливость подтверждается и тем, что с опытом согласуются все выводы теории, в основе которой лежит этот закон.

Как показывает опыт, сила взаимодействия двух зарядов не изменяется при наличии третьего заряда. Поэтому, независимо от числа зарядов выражения (1.1)-(1.2) можно использовать для вычисления силы взаимодействия каждой пары. Тогда при наличии многих зарядов сила, действующая на заряд 1 со стороны всех остальных зарядов есть

(1.3)

Селективный, внутренний, вентильный фотоэффект.

Селективный фотоэффект.

 

Внутренний фотоэффект.

Наблюдается не на металлах, а на диэлектриках и полупроводниках.

Hν = AВ1 + AВ1 +AВ1 + (mV2max/2)

AВ1 — отрыв элемента от атома

AВ2 — подведение электрона к поверхности

AВ3 — отрыв электрона от фотокатода

энергии фотона хватает только на AВ1.

Тогда в веществе увеличивается количество свободных электронов, это увеличивает проводимость.

Внутренний фотоэффект используется в фотосопротивлениях.

Вентильный фотоэффект

наблюдается при облучении p-n перехода

рис*

обладает способностью проводить электроны в одном направлении. Преобразует световую энергию в электрическую.

§3 Применение фотоэффекта.

При измерении интенсивности светового потока

-фотоэлемент

его характеризует чувствительность: γ = jфн/Ф = [мА/лм] — интегральная чувствительность. Порядка 150-200 в обычном случае и увеличивается газами или полупроводниками.

ФЭУ (фото электронный умножитель) — несколько анодов.

 Пpоводники в электрическом поле. Распределение заpядов в проводниках. Напpяженность и потенциал поля внутpи пpоводника пpи pавновесии заpядов. Поле вблизи повеpхности заpяженного пpоводника. Теоpема Кулона (связь между индукцией поля и поверхностной плотностью заpяда). Экранирование электрического поля. Электpостатическая защита. Электpоемкость пpоводника, фактоpы, от котоpых она зависит. Вычисление емкости шаpа. Конденсаторы. Емкость конденсатора. Вычисление емкости плоского и сфеpического конденсатоpов. Соединение конденсаторов в батареи. Энеpгия электpического поля. Плотность энергии электрического поля.