物理10-1导体和电介质

《物理10-1导体和电介质》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1、——垂直平板面2、方向如图所示Ⅰ区：Ⅱ区：Ⅲ区：向右向右向左作业2答案4、3、第十章静电场中的导体和电介质Conductoranddielectricinelectrostaticfield§10-1静电场中的导体§10-2静电场中的电介质§10-3电位移有电介质时的高斯定理§10-4电容和电容器§10-5静电场的能量能量密度§10-1静电场中的导体一、静电平衡条件1.金属导体的电结构特征：2.静电感应：导体在外电场中，其上的电荷重新分布，局部呈带电状态的现象。具有大量的自由电子。+++++++++感应电荷导体的静电平衡条件：3.静电平衡：导体内部和表面任何

2、一部分都没有电荷作定向运动,我们就说导体处于静电平衡状态。1、导体内部场强处处为零（内部电子无运动）。2、导体表面外侧附近的场强垂直导体表面（沿表面电子无运动）。*推论：导体表面为一等势面,整个导体是一等势体。证：1.静电平衡时，导体内部没有净电荷，所带电荷只能分布在导体的表面上。结论：导体内部无电荷1)实心导体++++++++++导体表面是等势面导体内部电势相等二、静电平衡时导体上电荷的分布2）空腔导体空腔内无电荷电荷分布在表面上内表面上有电荷吗？若内表面带电所以内表面不带电++--结论：电荷只分布在外表面上(内表面无电荷)矛盾导体是等势体则正负电荷应等值++

3、++++++++空腔内有电荷电荷分布在表面上内表面上有电荷吗？结论:当空腔内有电荷时,内表面因静电感应出现等值异号的电荷，外表面有感应电荷（电荷守恒）2.静电平衡时导体表面电荷面密度与其附近的电场强度成正比。紧贴导体表面做一圆柱形高斯面3.处于静电平衡的孤立导体，外表面各处电荷面密度与导体表面的曲率有关1)导体表面凸出而尖锐的地方（曲率较大）电荷面密度较大2)导体表面平坦的地方（曲率较小）电荷面密度较小3)导体表面凹进去的地方（曲率为负）电荷面密度更小<电风实验>++++++++++<避雷针>尖端放电会损耗电能,还会干扰精密测量和对通讯产生危害；然而尖端放电也有

4、很广泛的应用。带电导体尖端附近的电场特别大,可使尖端附近的空气发生电离而成为导体产生放电现象,即尖端放电.避雷针三、静电屏蔽1.屏蔽外电场外电场空腔导体可以屏蔽外电场,使空腔内物体不受外电场影响。这时,整个空腔导体和腔内的电势处处相等。空腔导体屏蔽外电场2.屏蔽腔内电场一个接地的空腔导体，空腔内的带电体对空腔外的物体不产生影响。AAqBq§10-2静电场中的电介质一、电介质对电场的影响相对电容率电容率+++++++++++-----------+++++++++++-----------二、电介质的极化polarization在无外电场时分子正负电荷中心不重合（

5、水、有机玻璃等）在无外电场时分子正负电荷中心重合（甲烷、氢、石蜡等）1.电介质分子的电结构分类无极分子中正负电荷中心在外电场作用下产生相对位移而发生位移极化有极分子中原先固有的电偶极矩在外电场作用下转向外电场方向而发生取向极化2.电介质的极化极化的效果总是在电介质表面出现极化电荷，极化电荷是一种束缚电荷。无极分子有极分子取向极化位移极化极化电荷三、电介质中的电场强度极化电荷与自由电荷的关系讨论各向同性均匀介质充满平行板电容器时的特殊情况取图示闭合的正柱面为高斯面,两底面S平行于平板电介质中电场强度与有关，直接计算很困难的。§10-3电位移有电介质时的高斯定理电位

6、移矢量介质中的高斯定理电介质中的高斯定理：在静电场中，通过任一闭合曲面的电位移通量等于该闭合曲面内所包围的自由电荷的代数和。电容率对高斯定理的几点说明：1）电位移是为简化计算而引入的辅助矢量。2）式中虽不显含极化电荷，但已考虑了极化电荷的影响。3）电场线起于任意正电荷而止于任意负电荷;电位移线起于正的自由电荷而止于负的自由电荷。4）上式虽然是从特殊情况下导出的，但普遍适用。ED5）真空中：(适用于各向同性均匀介质)例题1在半径为R1的金属球壳外有一层半径为R2的均匀介质层。介质的相对介电常数为r，金属球带电Q，求：(1)电场强度分布；(2)介质层内外的电势；(

7、3)金属球壳的电势。解：2.3.本次作业：完成作业4下次上课内容：§10-4~§10-5