动化好静电场中的导体和电介质.ppt

用高斯定律计算有电介质时的电场强度?rrRd01解：02（3）例2-2两块大导体平板，面积为S，分别带电q1和q2，两板间距远小于板的线度。求平板各表面的电荷密度。?2?3?4?1q1q2BA电荷守恒解：导体板内E=0?2?3?4?1q1q2BA作业：，，ADielectricintheElectrostaticFieldB(P84~100)2-2静电场中的电介质1.电偶极子1.1电偶极子及电偶极矩一对等值异号的点电荷构成的电荷系：电偶极子：-qqlrP(rl)?电偶极矩：1.2电偶极子激发的电场-qqlE－E＋POr（1）延长线上的场强:（2）中垂线上的场强：－q?rPEE＋E－qlO1.2电偶极子的电势由电势分布推导电场分布：（1）延长线上:（2）中垂线上：-qqlrP?Ee?erF-F+E?+q-ql1.3电偶极子在静电场所受的力矩F-F+E?+q-ql1.4电偶极子在静电场中的电势能2.电介质的极化H+H+H+H+C-4无极分子：CH4?有极分子：H2OH+H+O--??2.1电介质分子中的正负电荷束缚很紧，介质内部几乎没有自由电荷。电介质2.2电介质的极化过程±±±±±±±±±±±±±±±?????????+?????????+?????????+E0E0+++????????????+?????????+?????????++++???E0?????????+?????????+?????????+E0无极分子的位移极化有极分子的转向极化电介质的极化的结果：电介质的极化：在外电场的作用下，介质表面产生电荷的现象称为电介质的极化。3.电极化强度描述电介质的极化程度的物理量。（Cm-2）对无极分子电介质，各分子电偶极矩都相同，则电极化强度为矢量。4.极化电荷与极化强度的关系4.1极化体电荷与极化强度的关系只有跨过闭合面边界的分子对闭合面内极化电荷代数和有贡献闭合面内极化电荷代数和等于因极化而穿过闭合面边界的电荷代数和（“穿出”的贡献为正，“穿入”的贡献为负）的负值。4.2极化面电荷与极化强度的关系P1P2en12?S电介质的表面：Pen?极化电荷在球心处所激发的场强。例2-3半径为R的介质球被均匀极化，极化强度为P。求：电介质求表面极化电荷的分布；解：（1）（2）GauseTheoreminthePresenceofDielectric010102(P100~110)022-3有电介质时的高斯定理1.电位移矢量有介质时的高斯定律1.1电位移矢量1.2介质中的高斯定理在任何静电场中，通过任意闭合曲面的电位移通量等于该曲面所包围的自由电荷的代数和。一般情况：线性且各向同性的电介质：3.电介质的边界条件D1D2en?1?2?SE1E2en?1?2a?lbcd3-2静电场中的电介质13-3有电介质时的高斯定理23-4电容器及其电容33-5电容器的静电能有电介质时静电场的能量42-1静电场中的导体(P43~62)1．导体的静电平衡1.1导体E=0导体的静电平衡过程FeE01.3导体静电平衡时的性质电荷：导体内部无处处无未抵消的净电荷存在，电荷只分布在导体表面。对孤立导体，导体表面曲率越大的地方，电荷密度越大，电场强度也越大，反之越小。导体内部无净电荷证明：2）?SenE导体表面电荷面密度与曲率的关系避雷针E?S2．导体静电平衡时的受力E03.静电场中的导体壳3.1壳内空间无电荷的情况1）壳内空间的电场强度为零，不管外界的电场怎样。2）电荷只分布在外表面上，内表面处处无电荷。实心导体与空心导体等效壳内空间有电荷的情况导体壳内表面所带电荷与壳内带电体所带电荷的代数和为零。3.3静电屏蔽内屏蔽：外屏蔽：防静电屏蔽袋屏蔽线高压电防护服