六静电场中的导体和电介质.pptVIP

* 一 电介质对电场的影响 相对电容率 相对电容率 电容率 + + + + + + + - - - - - - - + + + + + + + - - - - - - - 6-2 静电场中的电介质 * 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 ? 　 介电质的极化 ①、无极分子的极化 无极分子的极化是由于分子中的正负电荷中心在外电场作用下发生相对位移的结果 ----位移极化 诱导电偶极矩 思考题： 为什么带电的胶木棒能把中性的纸屑吸引起来？ 　 ②、有极分子的极化 有极分子的极化是由于分子偶极子在外电场的作用下发生转向的结果 ----转向极化 * + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - 三 电极化强度 ：极化电荷面密度 ：分子电偶极矩 ：电极化强度 - - - - - + + + + + * 四 极化电荷与自由电荷的关系 + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + * + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + 电极化率 * + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + 电容率 6-3 电位移 有电介质时的高斯定理 * 有介质时的高斯定理 电位移通量 电位移矢量 * 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1 000 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. d + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - U * 解 d + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - U ?r =3， d=1 mm， U=1 000 V * d + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - U ?r =3， d=1 mm， U=1 000 V * 例2 图中是由半径为R1的长直圆柱导体和同轴的半径为R2的薄导体圆筒组成，其间充以相对电容率为?r的电介质. 设直导体和圆筒单位长度上的电荷分别为+?和- ?. 求(1)电介质中的电场强度、电位移和极化强度； (2)电介质内外表面的极化电荷面密度. * 解 (1) r * (2) r * 一 孤立导体的电容 单位： 孤立导体的电容为孤立导体所带电荷Q与其电势V的比值 . * 例 球形孤立导体的电容 地球 * 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 电容器的分类 * 2 电容器的电容 电容器的电容为电容器一块极板所带电荷Q与两极板电势差 的比值 . * 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. 注意 * 3 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 * 例1 平行平板电容器 解 + + + + + + - - - - - - * 例2 圆柱形电容器 设两圆柱面单位长度上分别带电?? 解 ++++ ---- ++++ ---- * 平行板电容器电容 ++++ ---- ++++ ---- * 例3　球形电容器的电容 设内外球带分别带电?Q ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 解 * 孤立导体球电容 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ * 设两金属线的电荷线密度为 例4 两半径为R的平行长直导线，中心间距为d，且d??R, 求单位长度的电容. 解 * * 三 电容器的并联和串联 1 电容器的并联 2 电容器的串联 ＋ ＋ * 第六章静电