北大電磁學(xué)第二章靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)-wenkub.com
2025-04-26 04:57 本頁(yè)面
【正文】 典型應(yīng)用：電像法和靜電屏蔽 ? 電像法：介質(zhì)界面或?qū)w表面具有較好的對(duì)稱(chēng)性，在考察區(qū)外部設(shè)定一個(gè)或多個(gè)虛擬電荷（即像電荷），使其與給定的源電荷在考察區(qū)共同產(chǎn)生的電場(chǎng)滿(mǎn)足介質(zhì)界面上的邊值關(guān)系或?qū)w表面電勢(shì)等于給定電勢(shì)的條件，從而由唯一性定理得到電場(chǎng)的唯一分布的正確解。 邊值關(guān)系和有介質(zhì)存在時(shí)的唯一性定理 在研究幾種不同性質(zhì)的均勻介質(zhì)分區(qū)域分布時(shí)，介質(zhì)與介質(zhì)的分界面上，由于極化電荷的出現(xiàn)，電場(chǎng)會(huì)發(fā)生突變。 039。由此可得： 即： EEEED 0000 )1( ??????? ??????????????? ??????VVSSdVdVSdESdD 039。00011???內(nèi)Sq39。 有介質(zhì)電場(chǎng)的環(huán)路定理 167。” 今年為何擇定兩個(gè)看似不相干的領(lǐng)域?yàn)橹Z貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)歸屬，評(píng)審委員會(huì)解釋道，當(dāng)今信息社會(huì)建立在通信基礎(chǔ)之上，而光纖傳輸和圖像記錄彼此關(guān)聯(lián)，共同“改造我們的生活”。另外，電荷耦合器件技術(shù)可應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷和顯微外科，例如人體內(nèi)成像。 CCD的發(fā)明，對(duì)醫(yī)療界也很有貢獻(xiàn)。 ”“ 今天文字、音樂(lè)、圖片和圖像在一眨眼間傳遍全球 ” ，高錕功不可沒(méi)。 00CUqUqC ?? ???2022年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 高琨 (Charles K. Kao) 英籍中國(guó)香港科學(xué)家 1933年出生， 1966年的成果 威拉德 ??? PE ??（ 1）電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù) ? 電容器極板間充入均勻電介質(zhì)后的電場(chǎng)為： 或 ? 其中， ε =1+χ 定義為介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)介電常數(shù)，是由電介質(zhì)性質(zhì)所決定的。?PnP ???39。 即在壓電晶體上加電場(chǎng)時(shí)，晶體會(huì)伸長(zhǎng)或壓縮形變，稱(chēng)為電致伸縮效應(yīng)。此溫度稱(chēng)為材料的轉(zhuǎn)換溫度或居里溫度。 （ 3）鐵電體電介質(zhì) ? 復(fù)雜的非線(xiàn)性關(guān)系，稱(chēng)為電滯回線(xiàn)。 EP 0???（ 2）各向異性（線(xiàn)性電介質(zhì)） ? 晶體材料沿不同方向呈現(xiàn)不同的物理性質(zhì)，稱(chēng)為各向異性。 電介質(zhì)的分類(lèi) （ 1）各向同性電介質(zhì) 各向同性電介質(zhì)是一種線(xiàn)性電介質(zhì)。 電介質(zhì)的極化規(guī)律 ? 電介質(zhì)的極化規(guī)律就是 P與電場(chǎng)和電介質(zhì)性質(zhì)之間的關(guān)系。圖 均勻極化介質(zhì)球 退極化場(chǎng) ? 極化電荷和自由電荷一樣，在周?chē)臻g產(chǎn)生附加電場(chǎng) E’， 根據(jù)疊加原理，空間任意一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是外電場(chǎng)和極化電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)的矢量和： ? 電介質(zhì)內(nèi) E’處處和外電場(chǎng) E0方向相反，使得總電場(chǎng) E比原來(lái)的 E0減弱。內(nèi)圖 極化介質(zhì)內(nèi)的極化電荷與極化強(qiáng)度的關(guān)系 ? 各向同性、物理性質(zhì)均勻的電介質(zhì)，其體內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)凈余的束縛電荷，即極化電荷體密度為 0。 是定量描述電介質(zhì)內(nèi)各極化狀態(tài)（極化程度和極化方向）的物理量。 加外電場(chǎng)后，分子電矩方向不同程度的轉(zhuǎn)向外電場(chǎng)方向，在和外電場(chǎng)垂直的兩端面上多少產(chǎn)生一些極化電荷，這種極化機(jī)制稱(chēng)為取向極化。 加外電場(chǎng)后，無(wú)極電介質(zhì)產(chǎn)生了電偶極矩（感生電矩），在和外電場(chǎng)垂直的兩個(gè)端面出現(xiàn)正負(fù)電荷，即極化電荷，這就是電介質(zhì)的極化。 與導(dǎo)體和靜電場(chǎng)的相互作用，既有相似之處，但也有重要差別。在這種情況下，一般不稱(chēng)這兩個(gè)導(dǎo)體為電容器。 nCCCC 1...111 21 ????圖 電容器串聯(lián) 電容器的幾點(diǎn)說(shuō)明 電容器是一種特殊的兩導(dǎo)體系統(tǒng) ? 利用導(dǎo)體殼的屏蔽作用使空腔內(nèi)的電場(chǎng)分布僅由電容器的兩極板的幾何形狀和相對(duì)位置決定，且兩極板的帶電量一定是等量異號(hào)的。 （ 1）平行板電容器的電容 （ 2）同心球面電容器的電容 （ 3）同軸圓柱形電容器的電容 圖 平行板電容器 圖 同心球面電容器 圖 同軸圓柱形電容器 167。 電容器及其電容的計(jì)算 電容器 由導(dǎo)體殼和其腔內(nèi)的導(dǎo)體組成的導(dǎo)體系統(tǒng)叫做電容器。 孤立導(dǎo)體的電容 ? “ 孤立 ” 導(dǎo)體是指該導(dǎo)體附近沒(méi)有其它導(dǎo)體和帶電體。 二、若所有導(dǎo)體的電勢(shì)為 0，則導(dǎo)體以外空間的電勢(shì)處處為 0。 圖 靜電屏蔽 圖
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