大物第15章.pptx

第15章 静电场中的导体和电介质 电容和电容器;无外场时自由电子无规运动： “电子气”;要计算静电平衡时的电场分布， 首先要知道其电荷分布。;证明:;;2）空腔导体（有内、外表面），腔内无电荷;;3）空腔导体，腔内有电荷;思考：;3）空腔能屏蔽腔内电荷 的电场吗？ 有什么办法能实现这种屏蔽？;4）腔内电荷 的位置移动对 分布有无影响？;为什么尖端处场强强？;霹雷——2007年夏天，重庆遭遇雷击的瞬间;2009年7月17日我省共发生13904次雷电闪击。其中，成都达到4388次，成为当年入夏以来雷电闪击最多的一天。 ;四、有导体存在时的 分布;解：设平板面积为;由（1）、（2）、（3）、（4）解得：;〈1〉外球壳的电荷分布及电势 〈2〉将 接地再重新绝缘，结果如何？ 〈3〉然后将 接地， 电荷分布及 电势 如何变化？ ;〈2〉将 B 接地再重新绝缘，结果如何？;由：;即 所带部分电荷入地;练习1：若 带电 带电 ，求：;1〉;2〉若将球与球壳用导线连接，情况如何？;3〉若将外球壳接地，情况如何？;练习2：内半径为 的导体球壳原来不带电，在腔内离球心距离为 处，固定一电量 的点电荷，用导线将球壳接地后再撤去地线，求球心处电势;3〉由叠加法求球心处电势;解：地球——球对称， 离地面不远处 ( hR )—— 面对称;(1)作底面平行于地面，高 h=1500m 的直圆柱为高斯面;(2)作高斯面如图：;15-2 孤立导体的电容;孤立导体电容 取决于本身形状、大小,与其 是否带电无关。;;15-3 电容器及其电容;提高单位 水位所注 入的水量;15-4 电容器电容的计算;求：;由电容定义:;;2）选高斯面，求;练习：求两平行长直导线单位长度间的电容（a，d） ;15-5 电容器的并联和串联;二、串联;15-6 电场中所存储的能量;二、电场能量密度;三、电场能量;15-7 有电介质的电容器;电介质的作用可以概括为：;;又：;例2 圆柱形电容器（ 已知 ）;解：;不断开电源： 两板电势差 = 电源端电压 = U 保持不变 极板电量变化:;由功能原理：;（2）断开电源 极板电量 不变，电源不做功。;无极分子;位移极化和转向极化微观机制不同，宏观效果相同。;2. 金属导体和电介质比较;3. 极化现象的描述;介质非均匀极化时，出现极化体电荷;15-9 电介质与高斯定理;定义：电位移矢量;注意：;如何求解介质中电场？;例：已知：平行板电容器;导体内;同理：在真空部分;