導(dǎo)體和電介質(zhì)ppt課件(2)-文庫(kù)吧資料
2025-01-20 15:18本頁(yè)面
【正文】 發(fā)生變化。 103 靜電場(chǎng)中的電介質(zhì) C0 +Q ?Q d 0E?U0 C U d +Q ?Q E?1UUε 0r ??可見(jiàn)：當(dāng)空氣（真空）電容器極板間充滿電介質(zhì)后，極板間 電場(chǎng)強(qiáng)度減小、電勢(shì)差下降、電容增大。 則： 1UUε,UU 0r0 ??? 即：εr ：相對(duì)介電常數(shù)（相對(duì)電容率），為無(wú)量綱純數(shù)。 C1 C2 U1 U2 U A B (1)等值電容： pF1 2 0CC CCC2121 ???(2) ,V600UCC CU2121 ??? V400UCCCU2112 ???擊穿！ (3) 取 U1 = U1max = 500 V ，此時(shí)： V333UCCU m a x1212 ??V833UUU 2m a x1m a x ???? 返回 電介質(zhì)對(duì)電場(chǎng)的影響： 空氣平行板電容器的電容為 C0，極板充電至 Q，極板間電勢(shì)差為 U0 。求： (1)等值電容 C 。 得： (2) 并聯(lián)： UUUU n21 ???? ?qqqq n21 ???? ?n21 CCCUqC ????? ?n21n21 C::C:Cq::q:q ?? ?兩個(gè)電容器并聯(lián)時(shí)： qCC Cq,qCC Cq,CCC2122211121 ??????... C1 C2 Cn U ? q1 q2 qn C q U ? 電容器并聯(lián)時(shí)，等值電容變大，耐壓與耐壓值 最小的電容器相等。 dSε QdEUU0BA ???所以： dSεUUQC 0BA???平(2) 球形電容器： 球形電容器的兩極板由球形導(dǎo)體A和同心球殼 B組成。 電容器的電容： BA UUQC??? 當(dāng)兩極板之一移到無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)， C=Q/U即為孤立導(dǎo)體的電容。 單位：法拉 V1C1F1 ?167。（忽略邊緣效應(yīng)） A B σ1 σ2 σ3 σ4 I II III S P 由電荷守恒： 作高斯面 S，得： 對(duì) P點(diǎn) ： 0ε2σε2σε2σε2σ04030201 ????SQσσ21 ??? 0σσ 43 ?? ? 0σσ 32 ?? ? 0σσ 41 ??? （向右）Sε2 QEE0IIIII ??S2Qσ3 ??? S2Qσσσ 421 ??? （向左）Sε2QE0I ?返回 孤立導(dǎo)體的電容： 一導(dǎo)體周圍無(wú)其他導(dǎo)體、電介質(zhì)、帶電體時(shí)，則該導(dǎo)體稱為 孤立導(dǎo)體 。 電勢(shì)連續(xù) (2)球與球殼間的電勢(shì)差。 (1) 電場(chǎng)分布：由高斯定理得 ????????????????????)Rr(rεπ4E)RrR(0E)RrR(rεπ4QE)Rr(0E3201IV32III21201II1IA B 1 R2 R3 Q1 ?Q1 Q1+Q I II III IV E R1 R2 R3 o r 電場(chǎng)分布不連續(xù)。 靜 電 屏 蔽 例 101 例 101： 半徑 R1，帶電 Q1的金屬球 A，外面有一內(nèi)、外半徑分別為 R2 、 R3 ，帶電 Q的同心球殼 B 。 0E ?內(nèi)?(2) 對(duì)腔內(nèi)電場(chǎng)的屏蔽： ? 腔內(nèi)電荷 q在腔內(nèi)表面感應(yīng)出電荷 ?q ，同時(shí)外表面感應(yīng)出電荷 q 。 (1) 對(duì)腔外電場(chǎng)的屏蔽： 由靜電平衡條件，導(dǎo)體內(nèi)和導(dǎo)體內(nèi)表面均無(wú)電荷。 尖端放電： 針尖狀導(dǎo)體處電場(chǎng)很強(qiáng)，可使周圍的空氣電離，同時(shí)產(chǎn)生“電風(fēng)” —尖端放電。 導(dǎo)體表面電荷面密度與表面曲率半徑的關(guān)系： ρ1σ ? （近似） 導(dǎo)體表面外附近的場(chǎng)強(qiáng)： 在導(dǎo)體表面取柱狀高斯面，則其側(cè)面和導(dǎo)體內(nèi)底面的電通量為零。 0q0E ??? ? 內(nèi)，??+q +q 空腔內(nèi)表面感應(yīng)出電量 q，而外表面電量為 Q+q。 0q0E ??? ? 內(nèi)，??(2) 空腔導(dǎo)體（腔內(nèi)無(wú)電荷）： ? 導(dǎo)體內(nèi)任取高斯面，則： 0q ?? 內(nèi)內(nèi)表面上也不可能有等量異號(hào)電荷，否則：
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