導體電介質ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 15:27 本頁面
【文章內容簡介】 面、外表面 內表面 外表面 證明 : S 與等勢矛盾 ? 0???S sdE ?? 0??i iq一 .腔內無帶電體 ? 內表面處處沒有電荷 ? 腔內無電場 0?腔內E即 或說，腔內電勢處處相等。 在導體殼內緊貼內表面作高斯面 S 高斯定理 0?內表面Q若內表面有一部分是正電荷 一部分是負電荷 ? ?則會從正電荷向負電荷發(fā)電力線 證明了上述兩個結論 在腔外電荷對腔內電場無影響 結論 ?二 .腔內有帶電體 ?電量分布 ?腔內的電場 腔內的場只與 腔內帶電體 及 腔內 的幾何因素、介質有關 qQ ??表面腔內q用高斯定理可證 1)與電量 有關； q結論 2)與腔內帶電體、幾何因素、介質有關。 ?qQ ?表面腔外腔外的場也與 腔內帶電體 及 腔內 的幾何因素、介質有關 三 .靜電屏蔽的裝置 接地導體殼 靜電屏蔽： 接地導體殼 腔內、腔外的場互不影響 腔內場 只與內部帶電量及內部幾何條件 及介質有關 腔外場 只由外部帶電量和外部幾何條件 及介質決定 62 靜電場中的電介質 621 電介質及其極化 一 .電介質的微觀圖象 + + + 有極分子 無外場時： 有極分子 無極分子 lqp ?? ?無極分子 二 .電介質分子對電場的影響 電中性 熱運動 紊亂 2. 有電場時 有極分子介質 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 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描述極化強弱的物理量 極化強度 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?每個分子的電偶極矩 例：對于無極分子 pnV pVnP ???????內的分子數(shù)單位體積?n???介質內由的方向注意 P?dS?c o sdSqnlqd ?? ?c o sP d S?SdP ?? ?? dS對面 S內極化電荷的貢獻 在已極化的介質內任意作一閉合面 S SS 將把位于 S 附近的電介質分子分為兩部分 一部分在 S 內 一部分在 S 外 電偶極矩穿過 S 的分子對 S內的極化電荷有貢獻 ?n分子數(shù)密度 lP?外場 Sd?在 dS附近薄層內認為介質均勻極化 sdPdsPqd n ?? ??????如果 ? ? ?/2 落在面內的是負電荷 如果 ? ?/2 落在面內的是正電荷 所以小面元 ds對面內極化電荷的貢獻 S所圍的體積內的極化電荷 與 的關系 q?P?? ????SSdPq??P?Sd??ldSVSdPqd ?? ???dSP n?dSqd ????nP?介質外法線方向 P?dSSd??l內 nP ?? ?^ ?? nP ?? ?^ n^ 623 電介質的極化規(guī)律 介質的電極化率 張量描述 EP e ?? 0??? 1?? re ??無量綱的純數(shù) e?E?與 無關 e? E?與 、與晶軸的方位有關 EP r ?? )1(0 ?? ?? 主要宏觀性質 1) 電滯現(xiàn)象 2)居里點 3)介電常數(shù)很大 類似于鐵磁體 與 間非線性， 沒有單值關系。 EP ??42 1010 ?r?P?E?624 自由電荷與極化電荷共同產生場 例 1 介質細棒的一端放置一點電荷 求 :板內的場 解 :均勻極化 表面出現(xiàn)束縛電荷 內部的場由自由電荷和束縛電荷共同產生 EEE ??? ??? 00Q 1q?2q?P例 2 平行板電容器自由電荷面密度為 0??00 ?? ??? ???r?充滿相對介電常數(shù)為 的均勻各向同性線性電介質 r?P點的場強？ 共同產生 EEE ??? 0rE???00?rE?0?????? 0 單獨 普遍 ? 000 ???E0?? ???E0E共同產生 r????????? 00E??o???? ???00? ? ? ??? EPnP rn 10 ?????? ???
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