電介質(zhì)習(xí)題討論課件

11.正確理解電位移的高斯定理2.掌握由電位移的高斯定理求解有電介質(zhì)時電場的方法3.掌握介質(zhì)極化規(guī)律及極化電荷與極化強度間的關(guān)系討論與輔導(dǎo)-電介質(zhì)2第一題.

今有兩個電容值均為C的相同的電容器，其帶電量分別為Q和2Q，今將它們并聯(lián)，求兩電容器在并聯(lián)前后總能量的變化？CC+Q+2Q-2Q-Q前C+3Q-3QC后并聯(lián)前并聯(lián)后電容為2C,

帶電量為3Q3C+Q-QC+2Q-2Q為什么能量減少？能量到哪里去了？問題是：并聯(lián)以后兩個電容器上的電量還是原來的電量嗎？設(shè)C+q1-q1C+q2-q25第二題.有兩塊平行放置的均勻帶電大金屬平板，電荷面密度分別為+

，-

，如圖所示,在兩平板之間充填兩層均勻各向同性的電介質(zhì)，它們的相對介電常數(shù)分別為r1,r2（設(shè)r1>r2

），兩層介質(zhì)的交界面與大平板平行。+-r1r2求：（1）兩層介質(zhì)中的場強（2）兩層介質(zhì)交界面處的總極化電荷面密度6（1）求兩層介質(zhì)中的場強設(shè)兩介質(zhì)中的如圖,利用的高斯定理，作高斯面S1,S2

同理+-r1r2SSS2S1x先求，再求7

兩種介質(zhì)交界處電位移(此處即法向分量)是連續(xù)的，電位移線也是連續(xù)的。（的通量只與自由電荷有關(guān)）+-r1r2SSS2S1x即即+-r1r2S9此題的----說明兩種介質(zhì)交界處電場強度(此處即法向分量)

不連續(xù)，電力線也不連續(xù)。（的通量與自由電荷、極化電荷都有關(guān)）+-r1r2S10（2）求兩層介質(zhì)交界面處的總極化電荷面密度先求，再求11交界面上總的極化面電荷密度為+-r1r2x13R銅球r因為銅球是等勢體，所以可以看成半個空氣球形電容器和半個油介質(zhì)的球形電容器并聯(lián)：（1）求球的上、下部分各有多少自由電荷？【解】R1rR2QR114……(2)……(1)得可以解得（2）求下半球表面附近極化電荷q’下?D=?15高斯定理作半球形高斯面S緊緊包圍下半球如圖：rR銅球S17討論：1.若把極化電荷也算在球殼上，球殼的上、下部分帶電情況是相同的。R銅球rQ上好象是一個帶電量為2Q上的均勻帶電球面。182.上半空間的電場分布與下半空間的電場分布相同3.上半球的電勢與下半球的電勢也是一樣的R銅球rQ上rP19

設(shè)一各向同性均勻介質(zhì)球中均勻分布著體密度為的自由電荷，介質(zhì)球半徑為R，相對介電常數(shù)為，求球心電勢及極化電荷分布。先求場強分布,再求電勢:由電場分布的球?qū)ΨQ，對圖示高斯面S，有【解】S第四題.21極化電荷分布：球內(nèi)部極化電荷：∴是均勻的極化電荷球體！對半徑為r同心球面S，內(nèi)有極化電荷只是在區(qū)域內(nèi)有極化電荷，22球表面極化電荷：∴是均勻的極化電荷球面！討論：這是電荷守恒的必然結(jié)果。（1）球內(nèi)部極化電荷與球表面極化電荷的總電量應(yīng)為零。驗證：正確。從三個方面來驗證我們的結(jié)果，23（2）從最后得到的電荷分布來檢驗場強對不對？

均勻帶電球（自由電荷、極化