靜電場中的電介質(zhì)(5)-資料下載頁
2025-04-30 18:17本頁面
【正文】 1r?ri?導體 S q0 1SiS對任一包圍導體的高斯面 S 有： 1?2?1?2?1? 2?因 保持著原來 的對稱 性，對某些具有一維對稱性 的體系，如下面的 典型例子： E?0E?41 ? ?? ?i SiriisE ??d0 ??適當選擇體現(xiàn)對稱性的高斯面，有： ? ???i SriisE d0 ?? 0q?例如： 1? 2?q0 q0 S1 S2 022110 )( qSSE rr ?? ???)( 221100SSqErr ??? ??EDED rr 202101 , ???? ??42 1? 2?q0 q0 ED rn 10110 ??? ??10? 20?自由電荷在極板上的分布是不均勻的，但其 不均勻性正好被極化電荷所補償，使總的面 電荷密度均勻，保證總電場 E 均勻： 上面介紹的兩個規(guī)律為何成立？ 靜電唯一性定理所保證的！ 1?? 2??220220 ???? ?????ED rn 20220 ??? ??（自己驗證） 43 一 . 電容器原理 實驗和理論（唯一性定理）表明： 要使其不受外界影響， 可用金屬殼對其靜電 屏蔽，這就是電容器。 Q ? 電容器的電容只取決于電容器的結(jié)構(gòu)。 常數(shù)?UQ對孤立帶電導體存在關(guān)系 +Q U △167。 電容器及其電容 44 平行板電容器 0 d SC r???二 . 電容器公式 園柱形電容器 )l n (π2 120RRLC r???球形電容器 π4 12210RRRRC r?? ??孤立導體球 π4 0 RC ???r R2 R1 S ?r d R1 R2 ?r 45 問：從 a、 b 端看，該系統(tǒng)的電容是否等于 平行板電容器的電容？ 2. 如圖，平行板電容器被一金屬盒子包圍， 電容器與金屬盒之間絕緣。 1. 電容器兩極板電量不是等量異號時 ， 如何 由定義 C = Q/U 計算電容 ？ Q 取何值 ？ 【 思考 】 a b 46 一 . 電容器存儲的能量 21212 22QUCUCQW ???167。 有介質(zhì)時的靜電場能量 定義： 使電容器帶電 ， 外界如電源做的功 ， 可通過電容器的充 （ 放 ） 電過程計算 。 對放電過程 ， 電場力做功： ? ? ? ??????? CQqCquqAA Q 2ddd20U = ?+ ? ? — 極間電壓 47 二 . 有介質(zhì)時的靜電場能量 以平行板電容器為例來分析： 221 CUW ? 2)(21 EddS??)(21 2 SdE??能量密度： EDESdWe 2121 2 ??? ?w 21 DEe????wU E ? d S — 適用于所有 線性介質(zhì)， 包括 各向異性線性介質(zhì)。 48 ?????? ???VVe VDEVW d 21d ??w對各向同性線性介質(zhì)： 在真空中： （同第三章結(jié)果） 21 2Ee ??w2021 Ee ??w電容器儲能點亮閃光燈 【 演示 】 在靜電場分布的空間 V 中，存儲的靜電能： 49 *167。 鐵電體 和 壓電效應 （自學書上有關(guān)內(nèi)容） 壓電效應 【 演示 】 50 電介質(zhì) — dielectric medium 相對介電常數(shù) — relative dielectric constant 極化 — polarization 無極（有極）分子 — nonpolar （ polar） molecule 電極化強度 — electric polarization 極化電荷 — polarization charge 散度 — divergence 電容器 — capacitor 電容 — capacity 鐵電體 — ferroelectrics 壓電效應 — piezoelectric effect 中英文名稱對照表 第十五章結(jié)束
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