《导体与电介质级》PPT课件

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1、导体与介电质小结⑴导体内部任意点的场强为零。⑵导体表面附近的场强方向处处与表面垂直。一、静电平衡条件2、导体外表面附近处的场强大小为3、电荷只分布在导体的表面上。推论1、导体是等势体○静电屏蔽接地导体壳（或金属丝网）外部的场不受壳内电荷的影响。导体壳（不论接地与否）内部的电场不受外电场的影响；电荷守恒定律静电平衡条件电荷分布二、有导体存在时场强和电势的计算对互相平行的金属板，无论金属板是否接地有：再根据电荷守恒求出具体的3、同心球型电容器思路：设两板带电Q求E求U由定义求C三、电容1、平行板电容器2、同轴圆柱型电容器4、孤立导体球的电容5、电容器的串联和并联对任一电场：2、能量密

2、度：电场某点处单位体积内的电场能量五、电场能量1、对任何电容器例1.如图所示，两同心导体球壳，内球壳带电荷+q，外球壳带电荷-2q．静电平衡时，外球壳的内、外表面的电荷分布为：内表面___________；外表面___________．O+q-q-q电荷守恒定律静电平衡条件电荷分布思路例2：带电为q、半径为R1的导体球，其外同心地放一金属球壳，球壳内、外半径为R2、R3。2、外球壳接地，求外球壳的电荷及球壳内、外电势分布。解：1、R2R3R1q-q+qⅠⅡⅢⅣⅠ：1、求外球壳电荷及空间电势分布。外球壳电荷如图分别为-q,+q.由电势叠加原理：导体球为等势体R2R3R1q-q+qⅠ

3、ⅡⅢⅣⅡ:Ⅲ:Ⅳ:(2)外球壳接地：球壳外表面无电荷。R2R3R1q-qⅠⅡⅢⅣⅠ：Ⅱ:Ⅲ:Ⅳ:*例3.导体球R1R2R3qQ求①电荷及场强分布；球心的电势②如用导线连接A、B，再作计算解:①电荷分布：由电势叠加：②用导线连接A、B，仅球壳外表面带电例4：1、如图：一不带电的金属球旁（距o点为r）有一点电荷+q。求金属球上的感应电荷在球心产生的及球心处的总电势Vo。2、若将金属球接地，球上的净电荷为多少？解：1、++++----OrR+q2、金属球接地，（感应电荷无贡献）例5：一接地的无限大厚导体板的一侧有一半无限长的均匀带电直线如图放置，已知带电线密度为l>0，求：板面上垂足O

4、处的感应电荷面密度so。doo’解：导体板内与o点相邻点o’的场强：得l例6.面积为S的空气平行板电容器，极板上分别带电量±q，若不考虑边缘效应，则两极板间的相互作用力为(A)(B)(C)(D)√思路√电介质中的场强是空气中的场强与电介质极化场强矢量叠加的结果.的方向与相反,但E’E0，两者方向相同．(B)E=E0，两者方向相同．(C)E

5、方向相反．设q，则有场强分布电势差例9.平行板电容器，已知S、d，插入厚为t的铜板。求：CC与金属板插入位置无关。场强分布电势差电容例10.平行板电容器。已知d1、r1、d2、r2、S求:电容C解:设两板带电例11.将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后，断开电源．再将一块与极板面积相同的金属板平行地插入两极板之间，如图所示,则由于金属板的插入及其所放位置的不同，对电容器储能的影响为：(A)储能减少，但与金属板相对极板的位置无关．(B)储能减少，且与金属板相对极板的位置有关．(C)储能增加，但与金属板相对极板的位置无关．(D)储能增加，且与金属板相对极板的位置有

6、关．思路断开电源，Q不变；插入金属板等于两个电容器串联；金属板有厚度，总电容C变大；√例12.C1和C2两空气电容器并联以后接电源充电．电源保持联接，在C1中插入一电介质板，如图所示,则(A)C1极板上电荷增加，C2极板上电荷减少．(B)C1极板上电荷减少，C2极板上电荷增加．(C)C1极板上电荷增加，C2极板上电荷不变．(D)C1极板上电荷减少，C2极板上电荷不变.√ε思路电源保持联接，电压U不变。插入电介质板，C1变大。Q=C1U，Q必定变大。例13.1、2是两个完全相同的空气电容器．将其充电后与电源断开，再将一块各向同性均匀电介质板插入电容器1的两极板间，如图所示,则电容器

7、2的电压U2，电场能量W2如何变化？(填增大，减小或不变)U2______，W2______。减小减小思路电源断开，总电量Q不变。插入电介质板，C1变大。总电容C增加，U=Q/C，U减小，U1=U2=U，U2必定减小.例14.一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成，内、外圆筒半径分别为R1=2cm，R2=5cm，其间充满相对介电常量为的各向同性、均匀电介质.电容器接在电压U=32V的电源上(如图所示).AR1R2RerU试求距离轴线R=3.5cm处的A点的电场强度和A点与外筒间的电势