第06章静电场中的导体和电解质课件.ppt
1,静电场中的导体和电介质,第 六 章,2,一 静电平衡条件,1 静电感应,+,6-1 静电场中的导体,3,2 静电平衡,6-1 静电场中的导体,4,静电平衡条件：,（1）导体内部任何一点处的电场强度为零；,（2）导体表面处电场强度的方向，都与导体表面垂直.,6-1 静电场中的导体,5,1. 导体内各点电势相等,推论：导体为等势体,6-1 静电场中的导体,6,2.导体表面为等势面,推论：导体为等势体,6-1 静电场中的导体,7,二 静电平衡时导体上电荷的分布,结论：导体内部无净电荷，电荷只分布在导体表面.,1实心导体(带电为q),6-1 静电场中的导体,8,2空腔导体(带电为q),空腔内无电荷时,电荷分布在表面,6-1 静电场中的导体,9,若内表面带电，必等量异号,结论：空腔内无电荷时，电荷分布在外表面, 内表面无电荷.,与导体是等势体矛盾,6-1 静电场中的导体,10,空腔内有电荷q时,结论: 空腔内有电荷+q时，空腔内表面有感应电荷-q，外表面有电荷q+q,+,q,q,6-1 静电场中的导体,11,作扁圆柱形高斯面,3 导体表面附近场强与电荷面密度的关系,6-1 静电场中的导体,12,4导体表面电荷分布规律,6-1 静电场中的导体,13,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,尖端放电现象,6-1 静电场中的导体,14,三 静电屏蔽,1屏蔽外电场,6-1 静电场中的导体,15,例1 外半径R1=10 cm，内半径R2=7 cm 的金属球壳，在球壳中放一半径R3=5 cm的同心金属球，若使球壳和球均带有q=10-8 C的正电荷，问两球体上的电荷如何分布？球心电势为多少？,6-1 静电场中的导体,16,解,作球形高斯面,作球形高斯面,6-1 静电场中的导体,-q,1. 两球体上的电荷如何分布,2. 球心电势,+2q,17,6-1 静电场中的导体,18,6-1 静电场中的导体,19,R1=10 cm，R2=7 cmR3=5 cm，q=10-8 C,END,6-1 静电场中的导体,20,一 电介质对电场的影响 相对电容率,6-2 静电场中的电介质,21,二 电介质的极化,无极分子：（氢、甲烷、石蜡等）,有极分子：（水、有机玻璃等）,电介质,6-2 静电场中的电介质,22,+ + + + + + + + + + +,- - - - - - - - - - -,三 电极化强度与极化电荷的关系,6-2 静电场中的电介质,23,例1 把一块相对电容率r =3的电介质，放在相距d=1 mm的两平行带电平板之间. 放入之前，两板的电势差是1000 V . 试求两板间电介质内的电场强度E ，电极化强度P ，板和电介质的电荷面密度，电介质内的电位移D.,6-3 电位移 有介质时的高斯定理,24,解,r =3，d=1 mm，U=1 000 V,6-3 电位移 有介质时的高斯定理,25,r =3，d=1 mm，U=1 000 V,6-3 电位移 有介质时的高斯定理,26,电容器是一储能元件。,6-4 电容 电容器,27,一 孤立导体的电容,孤立导体-周围没有其它导体和带电体的导体。,决定因素：导体的几何尺寸、形状、周围介质。,6-4 电容 电容器,28,物理意义：导体升高单位电势所加电量。,单位：,微法,皮法,容器中的水升高单位高度所加水量来表示容器的储存能力,6-4 电容 电容器,29,例 球形孤立导体的电容,地球,6-4 电容 电容器,30,二 电容器,按形状：柱型、球型、平行板电容器按型式：固定、可变、半可变电容器按介质：空气、塑料、云母、陶瓷等 特点：非孤立导体，由两极板组成,1 电容器分类,6-4 电容 电容器,31,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.,2 电容器电容,6-4 电容 电容器,32,3 电介质对电容的影响,6-4 电容 电容器,Q 不变,33,4 电容器的并联和串联,1） 电容器的并联,2） 电容器的串联,END,6-4 电容 电容器,34,5 电容器电容的计算,（1）设两极板分别带电Q,（3）求两极板间的电势差U,步骤,（4）由C=Q/U求C,（2）求两极板间的电场强度,6-4 电容 电容器,35,例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,6-4 电容 电容器,36,例2 圆柱形电容器,设两圆柱面单位长度上分别带电,解,6-4 电容 电容器,37,平行板电容器电容,6-4 电容 电容器,38,例3球形电容器的电容,设内外球带分别带电Q,解,6-4 电容 电容器,39,孤立导体球电容,6-4 电容 电容器,谢谢,骑封篙尊慈榷灶琴村店矣垦桂乖新压胚奠倘擅寞侥蚀丽鉴晰溶廷箩侣郎虫林森-消化系统疾病的症状体征与检查林森-消化系统疾病的症状体征与检查,
