導(dǎo)體和電介質(zhì)中的靜電場(chǎng)A

1、AB無外電場(chǎng)無外電場(chǎng)0E加外電場(chǎng)加外電場(chǎng)0E外場(chǎng)外場(chǎng)感應(yīng)感應(yīng)E0E導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程0E外場(chǎng)外場(chǎng)感應(yīng)感應(yīng)E0E0E外場(chǎng)外場(chǎng)感應(yīng)感應(yīng)E0E0E外場(chǎng)外場(chǎng)感應(yīng)感應(yīng)E0E0E外場(chǎng)外場(chǎng)感應(yīng)感應(yīng)E0E0E外場(chǎng)外場(chǎng)感應(yīng)感應(yīng)E0E0E外場(chǎng)外場(chǎng)感應(yīng)感應(yīng)E0E0E外場(chǎng)外場(chǎng)感應(yīng)感應(yīng)E0E0E外場(chǎng)外場(chǎng)感應(yīng)感應(yīng)E0E導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程E靜電平衡狀態(tài)靜電平衡狀態(tài)0EE00EEE(1).(1).靜電平衡條件：靜電平衡條件：babaUUl dEabU0E0 Ul dE 0l dE0U-靜電平衡的導(dǎo)體是等勢(shì)體靜電平衡的導(dǎo)體是等勢(shì)體證：證：PSSSdE00內(nèi)Siq 0EQSSSdE00E0內(nèi)S

2、iq-S內(nèi)無凈電荷存在內(nèi)無凈電荷存在qQqqPS S SESSdESSdESE0S0ERrQqRrRQUR041RRR02440RRrqUr041rRRrrrr02440rrA0EA導(dǎo)體和介介質(zhì)2RO q qqdxEEE0EE0)(420idqidq20404qRdqU0RO q qqddqU040UUUdq04RqdqU0100440qdRq1ROqd1q1234SSSsdE32010P040302012222pE04132qS )(21qS)(43SqSq43210041-電荷分布在極板內(nèi)側(cè)面電荷分布在極板內(nèi)側(cè)面Sq/2Sq/323 0302222ESq0方向向右方向向右230302122

3、E030E qS )(210)()(43213241032qS )(4314Sq41140401122ESq00401222E00401322ESq0： Sqq/ )(2141Sqq2/ )(2141112SqSqq21223Sq /121Sq /24312Sqq2210403020112222E0403020122222E0403020132222E01Sqq021202Sqq021201Sqq02121423解:A板單獨(dú)存在時(shí)電荷均勻分布.(1).當(dāng)B板靠近A板時(shí),B板將有感應(yīng)電荷產(chǎn)生,有 1 =4 2 = -34321ABD板間是勻強(qiáng)電場(chǎng):E=20=Q20SUAB=Ed=Q d/20S(

4、2).B板接地時(shí),A板電荷重新分布1 = 4=0 , Q全部分布在2面上2= Q / S = - 3E = 2 / 0 = Q / 0SUAB=E d= Q d / 0S1r2r3r1rr 21rrr32rrr3rr 1r2r3rqqqQ01E02024rrqE03E02044rrQqE11rrdEU321202044rrrdrrQqdrrq321041rQqrqrq32142rrrrdErdE32rrdEU34rrdE3204rdrrQq304rQq21UUU210114rrq0321EEE02044rrQqE3421rrdEUUdrrQqr3204304rQq02024rrqE0431EE

5、Eqq2121rrrdEU)11(4210rrq21UUU1U3020101444rQqrqrqU0Qrrrrrrrrq12231312 q q qQ3024rQqU q q qQ1323210124rrrrrrrrQ導(dǎo)體和介質(zhì)3-孤立導(dǎo)體的電容孤立導(dǎo)體的電容ABqqAUBU 定義定義: :BAUUqC-電容器的電容電容器的電容qABrSdqEl dEUUBABAEdSqdr0Sqr0BAUUqCdSr0ABARBRlrrEr02l dEUUBABAEdrBARRrdrrRRBA.20ABrRRln20BAUUqCABrRRlln20ABrRRlln20204rqErBRARABrl dEUU

6、BABA)11(40BArRRqEdrBARRBAUUqCABBArRRRR04：1.1.并聯(lián)并聯(lián): :1C2C3CnCUUqC Uqqqn21nCCC21niiC12.2.串聯(lián)串聯(lián): :UUqCnUUUq21nCqCqCqq/21nCCCC111121niiC11dCCCdrr111d2d3dd1C2C3CC201dSC102dSCr303dSC133221321CCCCCCCCCC3211111CCCC3210dddSrr132ddddddCSdrr)1 (101dCCrr11dCCCrr1331221dEdEdEU301020dddrUqC US3210dddSrr同樣可證同樣可證1d2

7、d3dddq一一. .)(UUdqdAUdqqUdqqAWUdqQ0ABdqqqE)(baUUdqdAdqCqqdqCqW0CQ2212)(21BAUUC)(21BAUUQ2)(21BAUUCW2)(21EddSVE 221VWe221EDE21dVWeVDEdVV21討論：討論：0內(nèi)E2041rQE外Rr Rr VedVwWVdVE2021RdrrrQ222004)4(21RQ2081ddddSC0UCQddSU0212CQW 2021UddS 21 2CQW 220)(21UddSddSC0 WWA220)(21UdddS電場(chǎng)是能量攜帶者的觀點(diǎn)：電場(chǎng)是能量攜帶者的觀點(diǎn)： WWA) (VVe

8、)(2120ddSSdEdSE2021220)(21UdddSd d0ep甲烷甲烷 CHCH4 4HHHHC水水 H H2 2O OHHOep0ep0E0Eep-轉(zhuǎn)向極化轉(zhuǎn)向極化1f2f0E0Eep 0ip 0ipipVpPi a. P：EPe0 PlnnPldSldqpildsdVipPcoslldsdVcoscosPnPnPnnPldSSdSqddSPcosdSnSdPsqdq外sSdP內(nèi)外Sqq-任意閉合曲面內(nèi)的極化電荷等于極任意閉合曲面內(nèi)的極化電荷等于極化強(qiáng)度對(duì)該閉合曲面通量的負(fù)值化強(qiáng)度對(duì)該閉合曲面通量的負(fù)值SSdPEEE00EEEEE000000/rrE 因此因此：011 /r極化電荷的電量：01 1/rqq SSqSdE內(nèi)01內(nèi)內(nèi)SSqq)(1000000001rSrssq 內(nèi)0 rDE SSqSdD內(nèi)0-電位移電位移-有介質(zhì)時(shí)的高斯定理或有介質(zhì)時(shí)的高斯定理或 的高斯定理的高斯定理DD E D 線與線與 線的區(qū)別線的區(qū)別: EDc. ED DED說明：說明：D E，R0qr解解: :電電場(chǎng)