静电场中的导体与电介质.pptVIP

1带电导体尖端附近电场最强2带电导体尖端附近的电场特别大，可使尖端附近的空气发生电离而成为导体产生放电现象，即尖端放电.3尖端放电会损耗电能,还会干扰精密测量和对通讯产生危害.然而尖端放电也有很广泛的应用.4尖端放电现象5尖端放电现象的利与弊电风实验++++避雷针+尖端放电现象的利用+++++三静电屏蔽空腔导体屏蔽外电场外电场1屏蔽外电场空腔导体可以屏蔽外电场,使空腔内物体不受外电场影响.这时,整个空腔导体和腔内的电势也必处处相等.接地空腔导体将使外部空间不受空腔内的电场影响.问：空间各部分的电场强度如何分布？接地导体电势为零2屏蔽腔内电场++++++++例有一外半径和内半径的金属球壳，在球壳内放一半径的同心金属球，若使球壳和金属球均带有的正电荷，问两球体上的电荷如何分布？球心的电势为多少？解根据静电平衡的条件求电荷分布作球形高斯面作球形高斯面根据静电平衡条件8.2电容器电容一电容器电容器电容电容的大小仅与导体的形状、相对位置、其间的电介质有关.与所带电荷量无关.两个用电介质隔开能够带有等量异号电荷的导体组成的系统.电容器的电极(极板)电容单位三电容器电容的计算1）设两极板分别带电；2）求；3）求；.步骤4）求四几种常见电容器1平板电容器++++++------（2）两带电平板间的电场强度（1）设两导体板分别带电（3）两带电平板间的电势差（4）平板电容器电容S↑,C↓C↑;d↑例1平行平板电容器的极板是边长为的正方形，两板之间的距离.如两极板的电势差为，要使极板上储存的电荷,边长应取多大才行.解从实用角度看,极板过长.可改变电容器形状、结构（如充入介质）或将电容器进行串并联（1）设两导体圆柱面单位长度上2圆柱形电容器（3）（2）（4）电容++++----分别带电平行板电容器电容3球形电容器的电容球形电容器是由半径分别为和的两同心金属球壳所组成．解设内球带正电（），外球带负电（）．＋＋＋＋＋＋＋＋孤立导体球电容*半径为R,带电量为Q的球形导体,其电势为:定义:把孤立导体所带的电荷Q与其电势的比值叫做孤立导体的电容,用C表示,即:与r=∞的电压为孤立导体的电容例如孤立的导体球的电容电容C是孤立导体本身的性质,与带电量Q及电压U无关.五电容器的串联和并联＋２电容器的串联１电容器的并联＋STEP5STEP4STEP3STEP2STEP1电介质对电场电容的影响相对介电常数金属与电介质的主要区别:金属:有自由电子,可做宏观定向移动,静电平衡时,Eint=0电介质:原子核与电子之间引力很大,电子处于被束缚状态,在电介质内几乎不存在自由电子(或正离子).只有在击穿的情况下,电介质中的一些电子才被解除束缚而可做定向运动.8-3静电场中的电介质+++++++-------相对介电常数介电常数+++++++-------(相对电容率)(电容率)有极分子电介质：（水、有机玻璃等）无极分子电介质：（氢、甲烷、石蜡等）二电介质的极化四电极化强度:电极化强度:分子电偶极矩的单位：无电场时,有电场时,单位体积的电偶极矩1电极化强度的概念电介质产生的一切宏观效果都是通过未抵消的束缚电荷来体现。对于均匀的电介质，极化电荷集中在它的表面。介质表面某处极化面电荷密度，等于该处极化强度在该面法线方向上的分量。面积dS方向的单位矢量例题半径R的介质球被均匀极化，极化强度为P。求：介质球表面的极化电荷分布；解(1)如图所示，在球面上任一点右半球面上左半球面上最大－－－－＋＋＋＋电位移矢量（均匀各相同性介质）++++++------