电磁场课件-高斯定理.pptVIP

温故知新;第一章 静电场;§1.2　高斯定理;1.2.1 静电场中的导体;静电屏蔽的原理;3.导体表面电荷密度 ? 与该处 E表的大小成正比。;? 任何导体，只要它们带电量不变，则其电位是不变的。 （ ）;无极性分子;思考：外加电场后，介质发生极化，形成附加电场，破坏原电场分布。怎样计算电介质极化后产生的电场？; - q ;介质中体积元?V’ 产生的电位为：;dq;整个介质产生的电位：;1、自由电荷与束缚电荷的区别是什么？ 2、电介质的极化和导体的静电感应有何不同？ 3、如何考虑电介质和导体在静电场中的效应？;1、真空中的高斯定理：;电介质;定义：电通量密度，电位移矢量; 实际中经常使用介电常数的相对值，这种相对值称为相对介电常数，以 ?r 表示，其定义为;图示平行板电容器中放入一块介质后，其D 线、E 线和P 线的分布。;1、电场强度在电介质内部是增加了，还是减少了？;E是电场强度，其物理意义是从力的角度描述静电场特性物理量。其定义为静电场中任一点单位正电荷所受到的电场力。 P是电极化强度，其物理意义是描述电介质中任一点电极化强弱的物理量。 D是电位移矢量，是一个辅助物理量，其本身并没有明确的物理意义，然而引入它可以方便地表达出任一点的场量与场源之间的关系，即电位移矢量的散度等于该点分布的自由电荷体密度。 E和D的分布都与介质有关。但是穿过闭合曲面的D通量仅与该闭合面所包围的自由电荷有关，而与介质中的束缚电荷无关。;q;q;高斯定律的表达式中,;4、应用高斯定律的解题步骤:;试问：; (b) 轴对称分布：包括无限长均匀带电的直线，圆柱面，圆柱壳等。;(c)无限大平面电荷：包括无限大的均匀带电平面，平板等。; 真空中有两个同心金属球壳，内球壳半径R1，带电q1，外球壳半径R2，壳厚?R2，带电q2，求场中各处电场及电位。;R1; 同轴电缆有两层绝缘体，分界面也是同轴圆柱面， 尺寸如图。内外导体之间的电压为U，求场中各处电场。; 2、圆 柱 形 电 容 器 外 导 体 的 半 径 为 1cm， 内 外 导 体 之 间 充 满 击 穿 强 度 为 1.8×103KV/m的 电 介 质， 试 确 定 该 电 容 器 能 承 受 ??? 大 电 压 时 的 内 导 体 的 半 径 a 为 多 少？ 并 求 能 承 受 的 最 大 电 压 值。;解： 设 外 导 体 半 径 为 b， 单 位 长 度 上 导 体 所 带 电 荷 量 为τ，则 由 高 斯 定 理 可 知：;r;无限大平面均匀带电，电荷面密度为σ，求电场强度。;求线电荷密度为τl的无限长带电直线的电场。;同轴线内导体半径为a，外导体半径为b，内、外导体间介质为空气，其间电压为U （1）求r＜a处的电场强度 （2）求a＜r＜b处的电位移矢量;课堂练习;均匀：媒质的特性不随空间坐标而变； 各向同性：媒质的特性不随场量方向而变； 线性：媒质的特性不随场量大小而变;电力电缆;220K伏XLPE交链聚乙烯高压电力电缆;6K伏三相矿用橡套电缆（中间地线、右侧测量线）;电力电缆;作业