大学物理第10章静电场中的导体和电介质.pptVIP

2、有极分子的转向极化+++++++++++++++++++++++++++无外电场时电矩取向不同两端面出现极化电荷层转向外电场加上外场电极化强度(矢量)单位体积内分子电偶极矩的矢量和描述了电介质极化强弱，反映了电介质内分子电偶极矩排列的有序或无序程度。二、极化强度三、极化强度与极化电荷的关系大量实验证明：对于各向同性的电介质，极化强度与电场有如下关系：---电极化率（由介质本身性质决定的常数，是反映介质本身性质的物理量。均匀介质极化时，其表面上某点的极化电荷面密度，等于该处电极化强度在外法线上的分量。四、电位移电介质中的高斯定理真空中的高斯定理电介质中的高斯定理+++++++++++定义电位移矢量介质中的高斯定理自由电荷通过任意闭合曲面的电位移通量，等于该闭合曲面所包围的自由电荷的代数和。真空中介质中介质的相对介电常数介质的介电常数电位移线大小:方向:切线线线五、加入电介质后的电容器电介质的电容率（介电常数）平行板电容器电介质的相对电容率（相对介电常数）同心球型电容器同轴圆柱型电容器实验表明：加入电介质后电容增大例1.已知:导体球介质求:1.球外任一点的2.导体球的电势解:过P点作高斯面得电势沿径向指向外例2.已知:导体板介质求:各介质内的解:设两介质中的分别为由高斯定理由得方向如图场强分布电势差电容例3.平行板电容器。已知d1、?r1、d2、?r2、S求:电容C解:设两板带电??腔体内表面所带的电量和腔内带电体所带的电量等量异号，腔体外表面所带的电量由电荷守恒定律决定。未引入q1时放入q1后3、空腔内有带电体+则空腔外表面就为表面附近作圆柱形高斯面三、导体表面外侧的场强尖端放电1、导体外部近表面处场强大小与该处电荷面密度的关系注意：①仅在静电平衡下成立；②表面处场强不仅是表面处面密度决定。导线证明:即用导线连接两导体球则2、电荷面密度与曲率的关系导体表面曲率较大的地方，电荷面密度也较大。导体表面上的电荷分布情况，不仅与导体表面形状有关，还和它周围存在的其他带电体有关。静电场中的孤立带电体：导体上电荷面密度的大小与该处表面的曲率有关。曲率较大，表面尖而凸出部分，电荷面密度较大曲率较小，表面比较平坦部分，电荷面密度较小曲率为负，表面凹进去的部分，电荷面密度最小导体表面上的电荷分布3、尖端放电尖端场强特别强，足以使周围空气分子电离而使空气被击穿，导致“尖端放电”。——形成“电风”静电屏蔽接地封闭导体壳（或金属丝网）外部的场不受壳内电荷的影响。封闭导体壳（不论接地与否）内部的电场不受外电场的影响；++++四、静电的应用++++++++Q咯咯嚓嚓防上静电干扰的思路：1）“躲藏起来”2）大家自觉防止静电场外泄++++++++Q+++实验：+解释：++++++++++++++----------++++++++++++++--------------------+-++++++++Q++结论：一个接地的金属壳（网）既可防止壳外来的静电干扰，又可防止壳内的静电干扰壳外实际中大量应用：1）测试用的屏蔽室2）无线电电路中的屏蔽罩、屏蔽线、高压带电作业中的均压服。3）变压器中的屏蔽层。初级次级电荷守恒定律静电平衡条件电荷分布五、有导体存在时场强和电势的计算例1.已知：导体板A，面积为S、带电量Q，在其旁边放入导体板B。求：(1)A、B上的电荷分布及空间的电场分布(2)将B板接地，求电荷分布a点b点A板B板解方程得:电荷分布场强分布两板之间板左侧板右侧(2)将B板接地，求电荷及场强分布板接地时电荷分布a点b点场强分布电荷分布两板之间两板之外例2.已知R1R2R3qQ求①电荷及场强分布；球心的电势②如用导线连接A、B，再作计算解:由高斯定理得电荷分布场强分布③外球接地，求两球间的Δu④小球接地,求小球