大學(xué)物理第13章靜電場中的導(dǎo)體與電介質(zhì)-全文預(yù)覽
【正文】 dSnE ?0???表?3 2. 電介質(zhì)極化 （ 1） 極化強(qiáng)度與極化電荷的關(guān)系 n? 介質(zhì)外法線方向 nP ???? ??（ 2）電介質(zhì)極化特點(diǎn)：內(nèi)部場強(qiáng)一般不為零。理解電場能量，電場能量密度并會(huì)進(jìn)行簡單計(jì)算。理解靜電屏蔽。 2 電介質(zhì)的極化 電極化強(qiáng)度 167。 1 導(dǎo)體的靜電平衡 167。 5 靜電場的能量 教師：鄭采星 大學(xué)物理 2 基本要求 教學(xué)基本內(nèi)容、基本公式 第 13章 靜電場中的導(dǎo)體與電介質(zhì) 理解導(dǎo)體的靜電平衡條件及平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布、電場和電勢分布。掌握電容器電容的計(jì)算。 0?內(nèi)E導(dǎo)體靜電平衡的條件 導(dǎo)體各點(diǎn)電勢相等，即導(dǎo)體是等勢體，表面是等勢面。 2121 20 EDEre ?? ??? ???以平行板電容器為例 d d/0 EUSC r ?? ??d2121 202 SECUW r???? VEr 2021 ???能量密度 VWe ??電場能量 ???? V e VW d?對(duì)電場空間積分 6 分析：（ 1）根據(jù)靜電感應(yīng)和靜電平衡時(shí)導(dǎo)體表面電荷分布的規(guī)律，電荷 QA均勻分布在球 A表面，球殼 B內(nèi)表面帶電荷 QA , 外表面帶電荷 QA+ QB，電荷在導(dǎo)體表面均勻分布 （ 圖 (a)） ，由帶電球面電勢的疊加可求得球 A和球殼 B的電勢。 （ l）求球殼 B內(nèi)、外表面上所帶的電荷以及球 A和球殼 B的電勢； （ 2） 將球殼 B接地然后斷開，再把金屬球 A接地 ， 求球 A和球殼 B內(nèi)、外表面上所帶的電荷以及球 A和球殼 B的電勢。 導(dǎo)體接地，表明導(dǎo)體與大地等電勢（大地電勢通常取為零）。此時(shí)球 A的電勢可表示為 AA Qq ?Aq?1R3R 2R)(cAAqB302022 444 RQqRqRqU AAAAA ???????????由 UA= 0 可解出球 A所帶的電荷 qA，再由帶電球面電勢的疊加，可求出球 A和球殼 B的電勢。 ?′， 則極化電荷在電容器中產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小為： (A) ． (B) ． (C) ． (D) ． [ ] 0???r???0?02???r???(A) 參考解答：本題可做類比法處理 ???? 0E????????? 0E?????（空氣）平板電容器 極板上自由電荷 面密度 ?. 0E?E??電 介質(zhì)極化后 邊緣出現(xiàn) 極化電荷面分布，在本例中為 均勻面分布，設(shè)極化電荷面密度為 ?′，其產(chǎn)生的電場可由類比法得到。此時(shí)電介質(zhì)中的 D、 E和 P各為多少？ 解： 介質(zhì)中的電位移矢量的大小 介質(zhì)中的電場強(qiáng)度和極化強(qiáng)度的大小分別為 D、 P、 E方向相同，均由正極板指向負(fù)極板（圖中垂直向下）。
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