Содержание 1

Введение 2

1. Точечный заряд и проводящая плоскость 4

2. Точечный заряд и проводящая сфера 8

3. Точечный заряд вблизи границы раздела двух диэлектриков 12

4. Точечный заряд и проводящие плоскости, образующие двугранный угол 18

5. Электростатические устройства 20

5.1. История 20

5.2 Принцип ксерографии 21

5.3 Виды электрографических устройств 27

Заключение 34

Список литературы 35

Задачи о нахождении электрического поля системы нескольких точечных зарядов или системы зарядов, равномерно распределенным по каким-либо поверхностям, решаются в электростатике без особых сложностей. В самой худшей ситуации от Вас потребуется знание формулы Гаусса и, может быть, умение интегрировать. Решение этих задач существенно облегчено тем, что мы заранее знаем величины зарядов и то, как они распределены в пространстве.

Гораздо хуже дело обстоит в том случае, если мы имеем систему заданных точечных зарядов и каких-либо проводящих или диэлектрических поверхностей, расположенных вблизи них. Предположим, что мы хотим найти электрическое поле в такой задаче. Система зарядов вызовет перераспределение зарядов на поверхностях, в результате мы получим индуцированные заряды на поверхностях. Очевидно, что индуцированные заряды будут распределены по поверхностям неравномерно, особенно большая плотность заряда будет в тех точках поверхностей, которые расположены ближе всего к зарядам. Но как именно заряды распределены по поверхностям? Подобные задачи, как правило, не могут быть решены без использования численных методов, и такие расчеты проводят обычно на компьютерах.[1]

Но есть достаточно большое количество частных случаев, в которых можно обойтись без использования вычислительной техники. Одним из методов решения таких задач является метод изображений, который заключается в сведении исходной задачи, в которой рассматриваются заряды и граничные поверхности, к задаче, в которой есть те же заряды и добавочные (фиктивные) заряды-изображения в безграничной среде. Эти заряды-изображения помещаются вне той области, в которой определяется поле. Правила построения зарядов-изображений полностью аналогичны тем, по которым строятся изображения точечных источников в оптике в системе зеркал. Зеркала имеют ту же форму, что и граничные поверхности. Величины зарядов-изображений определяются граничными условиями на поверхностях, а также требованиями одинаковости поля, создаваемого реальной системой зарядов и поверхностей, и системой, составленной из действительных зарядов и фиктивных зарядов-изображений в пространстве вблизи действительных зарядов.

Неравномерное распределение зарядов по поверхности легло в основу электрографии. На сегодняшний день существует большое разнообразие устройств использующих электрографию в своей работе.

Цель данной работы - рассмотреть примеры использований метода изображений в электростатике, а также изучить устройства, функциональность которых основана на электростатике. Для этого поставлены следующие задачи:

1. Рассмотрение методов решения задач о точечном заряде и проводящей плоскости;

2. Рассмотрение методов решения задач о точечном заряде и проводящей сфере;

3. Изучение методов решения задач о точечном заряде вблизи границы раздела двух диэлектриков;

4. Рассмотрение методов решения задач о точечном заряде и проводящей плоскосте, образующие двугранный угол

5. Исследование устройств использующих для передачи изображения электростатическое поле.

1. Р. Фейман, Р. Лейтон, М. Сэндс, Феймановские лекции по физике, т. 5. - М., Мир, 1977, 300 с.

2. В. В. Батыгин, И. Н. Топтыгин, Сборник задач по электродинамике - М., Наука, 1970, 504 с.

3. Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Теория поля. - Издание 7-е, исправленное. - М.: Наука, 1988. - 512 с. - ("Теоретическая физика", том II). - ISBN 5-02-014420-7

4. И. Е. Тамм, Основы теории электричества - М., Наука, 1989, 504 с.

5. Е. И. Бутиков, А. А. Быков, А. С. Кондратьев, Физика для поступающих в ВУЗы. Учебное пособие - М.,Наука, 1982, 608 с.

6. Физическая энциклопедия / Под ред. А. М. Прохорова. - М., Большая Российская энциклопедия. Т. 3. 1992, 672 с.

7. http://www.digicamhistory.com

8. http://www.krugosvet.ru

9. Харин О., Сувейздис Э. Цветная электрофотография. Л.-М., 1996

10. Ванников А.В., Уарова Р.М. Электрография. М., 2008

Примечаний нет.