電容器與靜電能ppt課件-wenkub
2023-05-16 18:11:37 本頁面
【正文】 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(duì)應(yīng)，且方向一致與 ED ??(2) 與 )(1d0??? ??? 束自 qqSE ???等價(jià) (3)以上討論對(duì)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(shí)，出現(xiàn)三個(gè)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(gè) 大油箱中，油的相對(duì)介電常數(shù)為 ?r。 2束縛電荷電量： 39。 如同容器裝水： 單位： F（法拉） 電容 C反映了孤立導(dǎo)體容納電荷 的能力。 A、 B為電容器的兩極板， U為電容器的電壓。 VqC??求解電容器電容的一般步驟： 3. 電容器電容的計(jì)算 ① 設(shè)兩極板帶等量異號(hào)電荷 177。 18 若 增強(qiáng)耐壓 ，可將多個(gè)電容 串聯(lián) ： 1C 2C kC… 耐壓強(qiáng)度： kVVVV ???? ?21電容減小 。 注： 19 d 1r?S2r?1r? 2r?S電量相等，為串聯(lián)。 求 (1)該電容器的電容 C， (2)兩極板間的電 勢 差 ?U。 lqp ?? ?解： 兩電荷的電勢能分別是： ???? ??? qVWqVW?? ?? WWW ? ??? ?? VVq ? ?? ?? lEq?? d? ???? lEq d?c o s ?c o sq l E??EpW ?? ???? E?+ q?q?EpM ??? ??討論： ,0)1( ?? pEW ??, 232)2(??????? 0?WpEW ?,)3( ?? ?能量最低 → 能量最高 → 穩(wěn)定平衡態(tài) 非穩(wěn)定平衡態(tài) 00 ?? MF ?? 非平衡態(tài) 當(dāng)電偶極子從 ? ??，轉(zhuǎn)動(dòng)到 ? ? 0方位時(shí) 末初 WWWA ???? ? pEpE ?? pE2?23 二、帶電體系的靜電能 電荷系統(tǒng)（由多個(gè)帶電體構(gòu)成）的靜電能： 系統(tǒng)中所有電荷之間的相互作用能的總和。 rqq0214???12W?令 q2靜止 ，將 q1移到無限遠(yuǎn)， rqqVqW0211121 4 ????寫成對(duì)稱形式： )(21 2211 VqVqW ??推廣： ???niiiVqW12125 電荷連續(xù)分布的帶電體的靜電能 將每個(gè)帶電體分割成許多 電荷元 ， 所有電荷元之間的相互作用能為： ?? q qVW d21注： 1)式中的 V可近似認(rèn)為所有電荷在 dq處電勢的總和； 2)式是帶電系統(tǒng)的總靜電能，既包含了各帶電體之間的互能，也包含了各帶電體本身的自能； 3)帶電系統(tǒng)的總靜電能總大于零。 0??W(2) 根據(jù)功能原理可知，外力的功等于系統(tǒng)能量的增量： WA ??外SdQ?22?保持與電源連接？ 30 試就下述兩種情況，討論插入介質(zhì)對(duì)電容器的電容、電量、
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