第5次静电场中导体和介质.ppt

* 静电场中的导体和电介质 一、基本内容 1 导体静电感应 （3）导体是等势体； （4）导体电荷分布在外表面，孤立导体的电荷面密度沿表面分布与各处曲率有关。 （1）导体内部电场强度为零； （2）导体表面电场强度垂直导体表面； 2 电容和电容器 （2）计算方法及几种典型电容器的电容 （1）定义 平板电容器 同心球形电容器 同轴圆柱形电容器 （3）电容器串，并联及其特性。 3 静电场中的电介质 （1）电介质的极化现象 （2）电介质中的电场强度 （3）基本规律 4 静电场的能量 （1） （2）电容器能量 1 掌握导体静电平衡条件及性质，并会用于分析实际问题 2 正确计算有电介质和导体存在时的电场，理解有介质时的高斯定理 4 掌握电容器的各类问题计算 3 了解电介质极化机理，理解 之间的关系 5 理解静电场能量的计算 二、基本要求 三 讨论 1 图示一均匀带电 半径 的导体球，在导体内部一 点 ，球表面附近一点 的电场强度为多少？若移来一导体 ，则此时 的电场强度又为多大？ 由静电平衡知 引入带电体， 由静电平衡 2 在一半径为 的导体球外，有一电量为 的点电荷, 与球心距离为 ，求导体球的电势为多少？（应用导体静电平衡条件和性质进行分析）。 今计算球心 处的电势（即为导体球电势） 由静电感应知，导体球总带电代数和为零 。电荷分布在导体球表面，导体为一等势体。 四 计算 1. 一平行板电容器,两板间充满各向同性均匀电介质,已知相对介电常量为 .若极板上的自由电荷面密度为 ,则介质中电位移的大小D= ,电场强度的大小E= . 2. 面积为 的平板电容器，两极板距离为 ，在电容器中插入了相对电容率为 ，厚为 的电介质，求电容器的电容。 解：按计算电容的一般方法，先设电容器一极板带电为 ，则由高斯定理可求得空气和电介质中的电场强度分别为: 两极板间电势差 由电容定义 3 计算电量为 ，半径为 的均匀分布带电球体的静电场能量。 解：当电荷均匀分布在球体内时，球内外均存在电场，其电场强度为 所以电场能量 如何取 ? 4. 和 两空气电容器串联以后接电源充电.在电源保持联接的情况下,在 中插入一电介质板,则 板的电荷 ; 板的电荷 . 插入一电介质板前 插入一电介质板后 所以 *