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正文內(nèi)容

導(dǎo)體電介質(zhì)ppt課件(編輯修改稿)

2025-02-10 15:27 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 面、外表面 內(nèi)表面 外表面 證明 : S 與等勢矛盾 ? 0???S sdE ?? 0??i iq一 .腔內(nèi)無帶電體 ? 內(nèi)表面處處沒有電荷 ? 腔內(nèi)無電場 0?腔內(nèi)E即 或說,腔內(nèi)電勢處處相等。 在導(dǎo)體殼內(nèi)緊貼內(nèi)表面作高斯面 S 高斯定理 0?內(nèi)表面Q若內(nèi)表面有一部分是正電荷 一部分是負(fù)電荷 ? ?則會(huì)從正電荷向負(fù)電荷發(fā)電力線 證明了上述兩個(gè)結(jié)論 在腔外電荷對(duì)腔內(nèi)電場無影響 結(jié)論 ?二 .腔內(nèi)有帶電體 ?電量分布 ?腔內(nèi)的電場 腔內(nèi)的場只與 腔內(nèi)帶電體 及 腔內(nèi) 的幾何因素、介質(zhì)有關(guān) qQ ??表面腔內(nèi)q用高斯定理可證 1)與電量 有關(guān); q結(jié)論 2)與腔內(nèi)帶電體、幾何因素、介質(zhì)有關(guān)。 ?qQ ?表面腔外腔外的場也與 腔內(nèi)帶電體 及 腔內(nèi) 的幾何因素、介質(zhì)有關(guān) 三 .靜電屏蔽的裝置 接地導(dǎo)體殼 靜電屏蔽: 接地導(dǎo)體殼 腔內(nèi)、腔外的場互不影響 腔內(nèi)場 只與內(nèi)部帶電量及內(nèi)部幾何條件 及介質(zhì)有關(guān) 腔外場 只由外部帶電量和外部幾何條件 及介質(zhì)決定 62 靜電場中的電介質(zhì) 621 電介質(zhì)及其極化 一 .電介質(zhì)的微觀圖象 + + + 有極分子 無外場時(shí): 有極分子 無極分子 lqp ?? ?無極分子 二 .電介質(zhì)分子對(duì)電場的影響 電中性 熱運(yùn)動(dòng) 紊亂 2. 有電場時(shí) 有極分子介質(zhì) 均勻 取向極化 E?+ + + + + E??邊緣出現(xiàn)電荷分布 位移極化 邊緣出現(xiàn)電荷分布 無極分子介質(zhì) 稱極化電荷 或稱 束縛電荷 E? + + + + + E??電偶極子排列的有序程度反映了介質(zhì)被極化的程度 排列愈有序說明極化愈烈 量綱 622描述極化強(qiáng)弱的物理量 極化強(qiáng)度 P?V?宏觀上無限小微觀上無限大的體積元 V?VpP ii??? ??l i m定義 SI 2mc單位 ip?每個(gè)分子的電偶極矩 例:對(duì)于無極分子 pnV pVnP ???????內(nèi)的分子數(shù)單位體積?n???介質(zhì)內(nèi)由的方向注意 P?dS?c o sdSqnlqd ?? ?c o sP d S?SdP ?? ?? dS對(duì)面 S內(nèi)極化電荷的貢獻(xiàn) 在已極化的介質(zhì)內(nèi)任意作一閉合面 S SS 將把位于 S 附近的電介質(zhì)分子分為兩部分 一部分在 S 內(nèi) 一部分在 S 外 電偶極矩穿過 S 的分子對(duì) S內(nèi)的極化電荷有貢獻(xiàn) ?n分子數(shù)密度 lP?外場 Sd?在 dS附近薄層內(nèi)認(rèn)為介質(zhì)均勻極化 sdPdsPqd n ?? ??????如果 ? ? ?/2 落在面內(nèi)的是負(fù)電荷 如果 ? ?/2 落在面內(nèi)的是正電荷 所以小面元 ds對(duì)面內(nèi)極化電荷的貢獻(xiàn) S所圍的體積內(nèi)的極化電荷 與 的關(guān)系 q?P?? ????SSdPq??P?Sd??ldSVSdPqd ?? ???dSP n?dSqd ????nP?介質(zhì)外法線方向 P?dSSd??l內(nèi) nP ?? ?^ ?? nP ?? ?^ n^ 623 電介質(zhì)的極化規(guī)律 介質(zhì)的電極化率 張量描述 EP e ?? 0??? 1?? re ??無量綱的純數(shù) e?E?與 無關(guān) e? E?與 、與晶軸的方位有關(guān) EP r ?? )1(0 ?? ?? 主要宏觀性質(zhì) 1) 電滯現(xiàn)象 2)居里點(diǎn) 3)介電常數(shù)很大 類似于鐵磁體 與 間非線性, 沒有單值關(guān)系。 EP ??42 1010 ?r?P?E?624 自由電荷與極化電荷共同產(chǎn)生場 例 1 介質(zhì)細(xì)棒的一端放置一點(diǎn)電荷 求 :板內(nèi)的場 解 :均勻極化 表面出現(xiàn)束縛電荷 內(nèi)部的場由自由電荷和束縛電荷共同產(chǎn)生 EEE ??? ??? 00Q 1q?2q?P例 2 平行板電容器自由電荷面密度為 0??00 ?? ??? ???r?充滿相對(duì)介電常數(shù)為 的均勻各向同性線性電介質(zhì) r?P點(diǎn)的場強(qiáng)? 共同產(chǎn)生 EEE ??? 0rE???00?rE?0?????? 0 單獨(dú) 普遍 ? 000 ???E0?? ???E0E共同產(chǎn)生 r????????? 00E??o???? ???00? ? ? ??? EPnP rn 10 ?????? ???
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