06靜電場中的導體和電介質(zhì)(精)

1、第六章靜屯場中的導體和電介質(zhì)2X5.00 in第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)1/2.00 X 106C6.00 X KT15C4.00 m理+里n卩JVP= (8.99 X 109N.m2/C2)-6.29 X 1(P V求P (0, 4m)求電場力做yX=作“一0 = (3.00 X10TC)(_629XI(PV)-l.9X KF2JW = -At/ = 1.89xlO2J第六章靜屯場中的導體和電介質(zhì)2第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)46-0教學基本要求6-1靜電場中的導體6-2靜電場中的電介質(zhì)6-3電位移有介質(zhì)時的高斯定理6-4電容電容器6-5靜電場的能量和能量密度物理學本章目錄第六章靜電場中的

2、導體和電介質(zhì)66-0教學基本要求一 掌握靜電平衡的條件，掌握導 體處于靜電平衡時的電荷、電勢、電場分 布二 了解電介質(zhì)的極化機理，掌握電 位移矢量和電場強度的關(guān)系理解電介質(zhì)中 的高斯定理，并會用它來計算電介質(zhì)中對 稱電場的電場強度._第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)56-0教學基本要求掌握電容器的電容，能計算常見電容器的電容.四理解電場能量密度的概念,電場能量的計算.掌握物理學物理學6-0教學基本要求6-1靜電場中的導體6-2靜電場中的電介質(zhì)6-3電位移有介質(zhì)時的高斯定理6-4電容電容器6-5靜電場的能量和能量密度選擇進入下一節(jié):本章目錄1靜電感應第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)76-1靜電場中的導體

3、靜電平衡條件第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)物理學第五版6-1靜電場中的導體薄羅2靜電平衡日conductor八冷胴憩的5禍鯽!、.- 廠- -*/ SW內(nèi)若襯削“J(rwl charge：0insulator第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)6-1靜電場中的導體物理學 第五版&第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)12w靜電平衡條件：(1)導體內(nèi)部任何一點處的電場強度為零;L (2)導體表面處電場強度的方向，都與導M體表面垂直.6-1靜電場中的導體-A-/n第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)物理學第五版116-1靜電場中的導體第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)146-1靜電場中的導體推論：導體為等勢體r導體內(nèi)各點電

4、勢相等E = oUAB A = 0導體表面為等勢面 E 丄:.uAB= AE-dT = o靜電平衡時導體上電荷的分布 實心導體E = 0f、Eds = o = 結(jié)論： 導體內(nèi)部無凈電荷，電荷只分布在導體表面.物理學第五版物理學第五版第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)6-1靜電場中的導體第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)166-1靜電場中的導體2空腔導體=0電荷分布在表面r內(nèi)表面？外表面？高斯空腔帶電導體_ 第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)_156-1靜電場中的導體 呷表面帶電，必等量異號E-CIS=- = 0匕趙歸0I與導體是等勢體矛盾物理學（）結(jié)論：空腔內(nèi)無電荷時，電荷分布在外表面， 內(nèi)表面無電荷物理學第五

5、版第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)17第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)6-1靜電場中的導體空腔內(nèi)有電荷時結(jié)論：空腔內(nèi)有電荷+Q時，空腔內(nèi)表面有感 應電荷-g,外表面有感應電荷+,血176-1靜電場中的導物理學第五版E-dS =0工4=0第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)物理學第五版亠第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)體6-1靜電場中的導體4導體表面電荷分布規(guī)電場與導證在導體表面，曲度愈大的地方 電荷密度及電場強度愈大第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)6-1靜電場中的導體第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)22尖端放電現(xiàn)象近的電場特別大，可 使尖端附近的空氣發(fā)物理學 第五版生電離而成為導體產(chǎn) 生放電現(xiàn)象.6-1靜電場中的導體帶電

6、導體尖端附第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)6-1靜電場中的導體電風實驗24屏蔽內(nèi)電場2第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)26例 有一外半徑/?| =10 cm,內(nèi)半徑/?2=7 cm的金屬球殼，在球殼中 放一半徑心=5cm的同心 金屬球，若使球殼和球 均帶有q= 10-8C的正電 荷，問兩球體上的電荷如何分布？球心電勢為 多少？61靜電場中的導體第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)61靜電場中的導體第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)28物理學6-1靜電場中的導體解作球形高斯面,Q = 0 (r /?3)作球形高斯面52h %E2=q_第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)276-1靜電場中的導體物理學第五版-.黑EST：客(j

7、EiT|嚴dS第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)29第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)306-1靜電場中的導體C Ex=0E,=J4兀廠左3=0.E =2q44兀勺/2物理學 第五版(7?1rR2)(廠 v 盡)(R, r1相對電容率12）介質(zhì)杈化6-2靜電場中的電介質(zhì)左與。反向只有電持才能 產(chǎn)生電場電 介 質(zhì) 的 表面岀現(xiàn)了與 極核電持異 |號的電持E. Q極化電荷極化電荷: :03內(nèi)移動內(nèi)移動，束縛電持束縛電持。電介質(zhì)表面岀現(xiàn)的這種電椅只能在分子范與電介質(zhì)是不可分離的，稀為權(quán)化電持或第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)36物理學第五版妙2）介質(zhì)杈化6-2靜電場中的電介質(zhì)E E電介質(zhì)

8、牲外削場作用下，其表 面芯至內(nèi)部出現(xiàn)杈化電荷的現(xiàn) 象，叫做電介質(zhì)的權(quán)化。電介質(zhì)中的總亀場為兩個電場之和:第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)6-2靜電場中的電介質(zhì)二極化的微匍I電介質(zhì)分子全部正.負電荷對外的影響可分別用等效的一個正電荷和一個負電荷代替電介質(zhì)分子看作是等量異號電荷構(gòu)成的電偶極子第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)38物理學 第五版6-2靜電場中的電介質(zhì)ci):無極分子碼r=逗=0,(? = 0) )正負電荷作用中心車合的分子如N2S)2. C)2(2):有極分子正負電荷作用中心不垂合的分子。如H2OX CO.甲烷氯化氫水376-2靜電場中的電介質(zhì)(1 )無極分子電介質(zhì)的極化機制無外電場時，無極分

9、子的正負電荷中心車合無外場時的無極分子電介質(zhì)熱運動第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)406-2靜電場中的電介質(zhì)(1)無極分子電介質(zhì)的極化機制有外電場時，無極分子正、負電荷垢被電場力拉開, 偏離原來的位置，形成一個電偶極子極化前工p= 0目極化后XP無外電場時，有極分子的正負電荷中心不重合無外場時的有極分子電介質(zhì)6-2靜電場中的電介質(zhì)當沒有外電場時，電 偶極子的排列是雜亂 無章的，因而總分子 電偶極矩矢量和仍然 為零。第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)39物理學第五版有外場無極分子電介質(zhì)產(chǎn)生位移極化E蘭二胡(2)有極分子電介質(zhì)的極化機制束縛電荷 O物理學 第五版(|第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)42物理學第五

10、版6-2靜電場中的電介質(zhì)(2)有極分子電介質(zhì)的極化機制當有外電場時，每個電偶極子都將受到一個力矩的作用。在此力矩的作用下，電偶極子將轉(zhuǎn)向外電場的方向。有外場有極分子電介質(zhì)產(chǎn)生取向極化第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)4極化后工尸分幻)極化前工久=0I束縛電荷圧-E巨一一 乓416-2靜電場中的電介質(zhì)兩種電介質(zhì)的極化過程有極分子電介質(zhì)取向極化物理學第五版無極分子電介質(zhì)位移極化第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)6-2靜電場中的電介質(zhì)6-2靜電場中的電介質(zhì)分子極化的應用微波爐的原理：頻率為 2.45G Hz 的微波迅速改變有極分了（H 的取向，使得 H?O 吸收微波的能量而運動起來，從而使溫度升高兩種電介質(zhì)的極化過程物理學 第五版物理學第五版第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)43第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)466-2靜電場中的電介質(zhì)電極化強度PZ分子電偶極矩p：電極化強度極化電荷面密度p = Z =迴AV A5/第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)456-2靜電場中的電介質(zhì)極化電荷與自由電荷的關(guān)系EE。QdI + + + + + + + + 土丄物理學I第五版1戸=空AV物理學I第六章靜電場中的導體和電介質(zhì)486-2靜電場中的電介質(zhì)本章目錄選擇進入下一節(jié):6-0教學基本要求6-1靜電場中的導體6-2靜電場中的電介質(zhì)6-3電位移有介質(zhì)時的高斯定理6-4電容電容器