工程电磁场原理第2章2-倪光正.ppt

整理ppt 当在电极间插入均匀且各向同性的电介质? 时，则如图所示，电介质中将产生极化效应，且仅在该电介质两表面处分别呈现面密度为?P 的正、负极化电荷分布(其内部极化电荷体密度 )。 由此可见，极化电荷形成的极化电场 的量值 ，方向如图所示。因此，电介质中的电场（合成电场)为 其值为 [分析] 设该平板电容器两极板上分布的自由电荷面密度分别为 ? 和 -? 。当电极之间为真空时，电容器内的电场强度 的量值 ，其方向与电极平面垂直，且均匀分布。 这表明，在平板电容器极板上自由电荷面密度 ? 不变的情况下，有电介质时的电场强度，比真空时的电场强度减弱了由极化电荷所产生的场强 。 ? 线起始于负的束缚电荷而终止于正的束缚电荷； ? 线起始于正的自由电荷或正的束缚电荷而终止于负的自由电荷或负的束缚电荷。 例 平板电容器中有一块介质，画出 、 和 线分布。 线 线 线 2.击穿场强Ej ? 雷击闪电—— 大气为雷积云与大地间的高电场击穿的实例。 常态下大气（空气） ? 工程上，对于绝缘材料的应用，规定 ? 各类开关中的电弧放电——空气、油、SF6 被击穿 2.4.3 不同媒质分界面上的边界条件 及其导数突变 研究边界条件 实际电磁装置 （多媒质共存） 具体方法： 因为场由 源决定，所以由相应极限给出， ，所以可由 给出。 整理ppt 整理ppt 整理ppt 整理ppt 整理ppt 整理ppt 整理ppt 整理ppt 整理ppt 整理ppt 整理ppt 整理ppt 第2章 静电场 2.3 导体和电介质 2.3.1 静电场中的导体 导体静电平衡 静电感应 外电场中导体 自由电子反E 移动 电荷重新分布 内电场抵消外电场 自由 电荷 2.3 导体和电介质 2.3.1 静电场中的导体 ? 导体内部 ； ? ，? = const等位体； ? 导体表面必与其外侧的 线正交； ? 电荷必然以面电荷密度 分布的形态，呈现在导体表面，且其分布密度取决于导体表面的曲率（曲率越大，即曲率半径越小，面电荷分布越集中）。 尖端放电现象—— 工程控制：凡高压设备表面抛光，曲率半径增大且均匀化（电极、接线端） 工程应用：避雷针 静电屏蔽 ( electric shield ) ⅰ 导壳隔绝外电场的影响 工程应用：法拉第笼 ⅱ 接地导壳可隔绝壳内带电体对壳外空间的影响 工程应用：高压工作场所的接地金属网，用以屏蔽高压电场对人体的威胁（经验证明 f = 50 Hz 时，网格尺寸为 1 cm2 即已足够；f 越高，网格尺寸越小）。 2.3.2 静电场中的电介质 ? 电介质的极化 电介质—— ? = 0，即理想的绝缘材料。 电介质中的带电粒子被原子内在力、分子内在力或分子间的力所束缚——束缚电荷（bound charge）。 位移极化现象—— 无极分子电介质(H2、N2、O2、CH4、CCl4等) 。 1.极化现象 取向极化现象—— 有极分子电介质(H2O、N2O、SO2 和有机酸等) 。 2.极化电场 在各向同性的线性电介质中 称为介质的极化率 描述极化电场的场量——表征介质极化强度 定义为 (合成电场) 极化场的场分布—— 源量(束缚电荷)--场量( )间的关联 P62（2-31） 已知 极化场的场分布—— 源量(束缚电荷)--场量( )间的关联 又 所以 ~ “? 分布” ~ “? 分布” P357附录二式4 ~ “? 分布” ~ “? 分布” ? 均匀介质，无论是否均匀极化，其内部无极化电荷分布，即 ，极化电荷将仅分布在介质的表面 ? 极化后，整体极化电荷分布的总和应等于零。即 ? 场分布计算关系式 2.4 电介质中的电场 基本出发点： 电介质中的电场——真空中，自由电荷与极化电荷共同产生的静电场。 2.4.1 电介质中的高斯定理 电位移矢量(displacement v