06-静电场中的导体和电介质

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1、1随堂练习(姓名+学号)3.（a）q1=2uC在原点位置，q2=-6uC在（0，3m,）的位置，求P（0，4m）处的电势。(1uC=10-6C)。2随堂练习(姓名+学号)3.（a）q1=2uC在原点位置，q2=-6uC在（0，3m,）的位置，求P（0，4m）处的电势。(1uC=10-6C)。（b）假设把一个带电q2=3uC的点电荷从无穷远处移到P点，求电场力做的功。静电场中的导体和电介质第六章4本章目录6-1静电场中的导体6-2静电场中的电介质6-3电位移有介质时的高斯定理6-4电容电容器6-5

2、静电场的能量和能量密度6-0教学基本要求56-0教学基本要求一掌握静电平衡的条件，掌握导体处于静电平衡时的电荷、电势、电场分布.二了解电介质的极化机理，掌握电位移矢量和电场强度的关系.理解电介质中的高斯定理，并会用它来计算电介质中对称电场的电场强度.6四理解电场能量密度的概念，掌握电场能量的计算.6-0教学基本要求三掌握电容器的电容，能计算常见电容器的电容.7本章目录6-1静电场中的导体6-2静电场中的电介质6-3电位移有介质时的高斯定理6-4电容电容器6-5静电场的能量和能量密度6-0教学基本要

3、求选择进入下一节：END8+++++++++感应电荷一静电平衡条件1静电感应+92静电平衡10++++++++1112静电平衡条件：（1）导体内部任何一点处的电场强度为零；（2）导体表面处电场强度的方向，都与导体表面垂直.13++++++导体表面为等势面推论：导体为等势体导体内各点电势相等14二静电平衡时导体上电荷的分布++++++++++结论：导体内部无净电荷，电荷只分布在导体表面.1实心导体高斯面实心带电导体152空腔导体空腔内无电荷时电荷分布在表面内表面？外表面？空腔带电导体高斯面16内表面

4、带电，必等量异号结论：空腔内无电荷时，电荷分布在外表面,内表面无电荷.与导体是等势体矛盾－＋高斯面++++++++++空腔带电导体17空腔内有电荷时结论:空腔内有电荷+q时，空腔内表面有感应电荷-q，外表面有感应电荷+q．+高斯面qq-q空腔导体18作扁圆柱形高斯面3导体表面附近场强与电荷面密度的关系+++++++S194导体表面电荷分布规律204导体表面电荷分布规律++++++++++21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．尖端放电现象22<电风实

5、验>+++++++23避雷针必须可靠接地带电云避雷针的工作原理++++－－－－－++－+24三静电屏蔽1屏蔽外电场用空腔导体屏蔽外电场2屏蔽内电场++++++++接地空腔导体屏蔽内电场2526例有一外半径R1=10cm，内半径R2=7cm的金属球壳，在球壳中放一半径R3=5cm的同心金属球，若使球壳和球均带有q=10-8C的正电荷，问两球体上的电荷如何分布？球心电势为多少？27解作球形高斯面作球形高斯面28球体上的电荷分布如图（球壳内表面带，外表面带）2930R1=10cm，R2=7cmR3=5c

6、m，q=10-8C31本章目录6-1静电场中的导体6-2静电场中的电介质6-3电位移有介质时的高斯定理6-4电容电容器6-5静电场的能量和能量密度6-0教学基本要求选择进入下一节：END电介质是电的绝缘体，内部没有自由电荷，不能导电由大量电中性的分子组成，分子中电子被原子核束缚得很紧紧束缚的正、负电荷在外场中是否发生变化?电场电介质相互作用？一电介质对电场的影响充电的电容器两板连接到静电计，静电计指针显示两板间的电势差；保持一切条件不变，插入电介质，静电计指示两极板间电势差减小。1）法拉第实验（1

7、834年）：电介质对电场的影响E0EU0=E0ddU=Edd相对电容率2)介质极化电介质的表面出现了与极板电荷异号的电荷只有电荷才能产生电场－极化电荷：电介质表面出现的这种电荷只能在分子范围内移动，与电介质是不可分离的，称为极化电荷或束缚电荷。2)介质极化－电介质在外电场作用下，其表面甚至内部出现极化电荷的现象，叫做电介质的极化。电介质中的总电场为两个电场之和：36二极化的微观机制37383940414243两种电介质的极化过程44微波炉的原理：频率为2.45GHz的微波迅速改变有极分子（H2O）

8、的取向，使得H2O吸收微波的能量而运动起来，从而使温度升高。分子极化的应用45+++++++++++-----------三电极化强度：极化电荷面密度：分子电偶极矩：电极化强度-----+++++46四极化电荷与自由电荷的关系+++++++++++----------------+++++47+++++++++++----------------+++++电极化率48本章目录6-1静电场中的导体6-2静电场中的电介质6-3电位移有介质时的高斯定理6-4电容电容器6-5静电场的能量和