物理 高职 初等教育物理 第十章.ppt

3. 介质的介电常数 4. 介质中的库仑定律 把两个点电荷放在电介质中，电介质会削弱电荷间的相互作用.即在电介质中作用力比其在真空中的作用力要小. 实验证明：在介质中的库仑定律的表达式为 思考与练习（10.6） 第七节 电容器 电容 一、电容器 电容器是容纳和储存电荷的装置. 在两个正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质——电介质，就组成一个最简单的电容器，叫作平行板电容器.这两个金属板叫作电容器的极板，这两个导体板引出的电极叫电容器的两个极.电容器可分为两类，即固定与可变电容器 二、电容器的充放电过程 电容器的两极板的电荷量不断增加，两极板间的电压也不断升高.当两极板间的电压等于电池两极间电压时，电荷不再流动，这个过程叫作给电容器充电. 使电容器的两极板减少或失去电荷的过程，叫电容器的放电过程. 三、电容器的电容量 电容器所带电量与两板间的电势差之比，叫电容器的电容量.简称电容，用字母C表示，即 当两板间的电势差U一定时，电容器储存的电量Q决定于电容量C.C在数值上等于升高单位电势差所需要的电量. 类似于用不同的容器装水，要使容器中的水深都为1 cm，横截面积大的容器需要的水多.可见，电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量. 在国际单位制中，电容的单位是“法拉（F），简称法”.法拉这个单位太大，常用微法μF和皮法pF作为电容的单位.它们的关系为 四、平行板电容器 一般来说，电容器的电容是由两个导体的大小和形状、两个导体的相对位置以及极板间的电介质决定的. 以上实验表明，平行板电容器的电容量与两板间正对面积S成正比，与两板间的距离d成反比，与电介质的介电常数ε成正比.用公式表示为 五、电容器的应用 1. 电容器作为储能元件 2. 利用电容器传输信号 3. 电容式传感器 (1)测定角度的传感器. (2)测定压力的传感器. (3)测定位移的传感器. 思考与练习（10.7） 第八节 静电在工程上的应用 一、静电加速器的构造及用途 静电起电机利用静电平衡时空腔导体电荷分布在外表面的性质以及尖端放电现象，可以使空腔导体连续不断地增加带电量，使它带有大量的电荷及很高的电位. 被加速的高能离子束可用来轰击原子核，进行核反应实验研究.此外，高速离子束在医学、生物学及金属表面处理等方面部获得了广泛的应用. 二、静电除尘 除尘设备的主体由金属圆筒B与一个金属丝A组成.使用中，使被污染的空气由装置的入口进入金属圆筒.金属丝A悬挂在圆筒的中心处，且与高压电源的负极相接；圆筒B与电源的正极连接并接地.这样，在金属丝附近形成一个强电场区，足以使周围空气电离而产生电子和离子.与金属丝带同种电荷的电子远离金属丝，飞向正极(圆筒)的过程中与尘埃相遇，并使尘埃带负电.在电场力的作用下，这些带负电的尘埃向圆筒壁运动，到达后就顺着筒壁逐渐沉落下来；而正离子受到吸引后，在金属丝上重新获得电子后恢复为空气分子.这样，被污染的空气得到净化，再从出口排除. 三、静电的危害及防范 空间存在的各种摩擦产生的静电，还会干扰无线电通讯.静电火花会使某些易燃的物质引起爆炸. 对静电的防范主要有两条途径：一是尽可能限制产生静电的条件；二是有效地引开已产生的静电. 普通高等教育“十二五”创新型规划教材物 理 主讲人： 第十章 静电场 所谓静电场，是指静止电荷周围的电场.本章讨论电荷静止时的一些性质和规律，所以，也称静电学.本章从电荷间的作用力开始介绍有关“电”的基本知识. 第一节 真空中的库仑定律 一、正电荷与负电荷 二、点电荷 所有物体都可以摩擦起电；自然界只有两种电荷，一种是正电荷用“+”号表示，另一种是负电荷用“-”号表示.电荷间的相互作用是：同种电荷相排斥，异种电荷相吸引. 物体的带电过程就是电子转移的过程，即电子从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到物体的另一个部分.一个物体失去电子带正电，另一个物体就得到电子带负电.而系统总的电量的代数和保持不变，这个规律叫作电荷守恒定律. 物体的带电量是基本电量e的整数倍，即q＝ne，n是正、负整数. 点电荷是实际带电体的一种理想模型，当带电体的线度比起它到其他带电体的距离小得多时，这个带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计，即可将它看作是一个几何点，则这样的带电体叫作点电荷. 三、真空中的库仑定律 在真空中，两个点电荷q1和q2之间的相互作用力(也叫库仑力)的大小与两个电荷q1，q2的电量的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比，作用力的方向在两个点电荷的连线上，这就是真空中的库仑定律，其数学表达式为