電容器與靜電能ppt課件(已修改)
2025-05-13 18:11 本頁面
【正文】 1 第 7節(jié) 靜電場中的電介質(zhì) 一、電介質(zhì)的極化 電介質(zhì)的表面上出現(xiàn) 束縛電荷 二、極化強度與極化電荷 VpP i??? ??? ?EP r ?? 10 ?? ??01 EEr?????? c o s39。 PP n ??Ee ?0???2 三、電介質(zhì)中靜電場的基本規(guī)律 1. 有介質(zhì)存在時的高斯定理： 電介質(zhì)存在空間的電場由 自由電荷 束縛電荷 共同產(chǎn)生 以兩個平行導(dǎo)體平板為例： r?? ?????????????????????S取高斯面 S，按高斯定理： ?? ?? iqSE 00 1d ???EEEE rr???? ?? ?? 001 或?qū)嶒灲Y(jié)論： ?? ?? 自qSEr01d????則有： 即： ?? ?? 自qSEr ?? d0??引入： 0??? r? 介質(zhì)介電常數(shù) ED ?? ?? 電位移矢量 ?? ?? 自qSD ?? d3 有介質(zhì)空間的高斯定理 D的單位： C/m2 說明： (1) ED ?? ?? 處處對應(yīng)，且方向一致與 ED ??(2) 與 )(1d0??? ??? 束自 qqSE ???等價 (3)以上討論對任何形狀的電介質(zhì)都成立。 2. 環(huán)路定理 束縛電荷 q束 產(chǎn)生的電場 與 自由電荷 q自 產(chǎn)生的電場性質(zhì) 相同 保守力場 0d ??? lE ??3. 歸納 (1) 有介質(zhì)存在時，出現(xiàn)三個物理量 DPE ??? 、EP e ?? 0???ED r ?? 0??? PED??? ?? 0?(2) 解題一般步驟 由 q自 ?? ??自qSD?? d D??DE ?? ? EP e?? 0????? ?? 自qSD ?? d?? ?? 自qSD ?? d??4 例 ，半徑為 R電量為 q，浸在一個 大油箱中，油的相對介電常數(shù)為 ?r。求 E、 V(r)、 σ。 Rq 分析： 電荷 q及電介質(zhì)呈球?qū)ΨQ分布 則 E、 D也為球?qū)ΨQ分布 解： 取半徑為 r的高斯同心球面 rR ?? ?? iqSD ?? d 0? 0?? DRr?24d rDSD ????? ??? ? qqi rerqD ??24??則有： ?DE???rR Rr?0?ErrerqE ?? 204 ?????? ?? P lEV ?? drR Rr?? ? ??? ?Rr R rEV ?? d)(0 Rqr 04 ????rqVr 04 ????204 rqE???由 q自 ?? ?? 自qSD ?? d D??DE ?? ? EPe ?? 0???5 q? Rq? ? EEPRr re ??? 00 1 ???? ???? :rrerq ?2411 ?? ?????? ??RDREr R VR o 束縛電荷面密度 : nP?39。? RrP ????????? ???rrRq????1439。 2束縛電荷電量： 39。4 2?? RQ ?? qrr ?????? ????? 16 1R2R? ?? ??r 例 2. 求 (1)電介質(zhì)中的電場強度、電位移和極化強度； (2)電介質(zhì)內(nèi)外表面的極化電荷面密度。 解 (
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