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《導(dǎo)體和電介質(zhì)靜電場(chǎng)能量課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、+++++++++8-4靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)感應(yīng)電荷一靜電感應(yīng)靜電平衡條件1.金屬導(dǎo)體電結(jié)構(gòu)在外電場(chǎng)的作用下,自由電子作宏觀的定向移動(dòng),電荷在導(dǎo)體上重新分布,使導(dǎo)體帶電。2.靜電感應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)特征（2）導(dǎo)體表面之外緊鄰處的場(chǎng)強(qiáng)與該處表面垂直。（1）導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零;4.導(dǎo)體靜電平衡條件3.導(dǎo)體內(nèi)沒(méi)有電荷作定向運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)8-4靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)++++++++++++8-4靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)++++++++導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度外電場(chǎng)強(qiáng)度感應(yīng)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度8-4靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)++++++結(jié)論:(1)導(dǎo)體內(nèi)部電勢(shì)相等5.靜
2、電平衡時(shí)導(dǎo)體上電勢(shì)分布2.導(dǎo)體為一等勢(shì)體(2)導(dǎo)體表面電勢(shì)相等1.導(dǎo)體表面是等勢(shì)面8-4靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)6靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上電荷的分布++++++++++(1)導(dǎo)體內(nèi)部無(wú)凈電荷,電荷分布在表面上.(實(shí)心導(dǎo)體)(2)電荷在導(dǎo)體表面上的分布+++++++++導(dǎo)體表面電荷分布與導(dǎo)體形狀以及周?chē)h(huán)境有關(guān).表面曲率大,電荷面密度大.表面曲率小,電荷面密度小.a空腔內(nèi)無(wú)帶電體(無(wú)電荷)(3)空腔導(dǎo)體++++++++++電荷分布在外表面上（內(nèi)表面無(wú)電荷）,空腔內(nèi)無(wú)電場(chǎng),腔內(nèi)是等勢(shì)區(qū).b空腔內(nèi)有電荷空腔內(nèi)表面因靜電感應(yīng)出現(xiàn)與腔內(nèi)電荷等值異號(hào)的電荷.外表
3、面有與腔內(nèi)電荷相等的感應(yīng)電荷（電荷守恒）8-4靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)+++++++++++作錢(qián)幣形高斯面S(2).導(dǎo)體表面電場(chǎng)強(qiáng)度方向：垂直于表面指向外7導(dǎo)體表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度與電荷面密度的關(guān)系(1).導(dǎo)體表面附近場(chǎng)強(qiáng)處處與表面垂直,導(dǎo)體表面是等勢(shì)面.(導(dǎo)體靜電平衡條件)8-4靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)帶電導(dǎo)體尖端附近電場(chǎng)最強(qiáng)帶電導(dǎo)體尖端附近的電場(chǎng)特別大，可使尖端附近的空氣發(fā)生電離而成為導(dǎo)體產(chǎn)生放電現(xiàn)象，即尖端放電.尖端放電會(huì)損耗電能,還會(huì)干擾精密測(cè)量和對(duì)通訊產(chǎn)生危害.然而尖端放電也有很廣泛的應(yīng)用.(3).尖端放電尖端放電現(xiàn)象的利與弊8-4靜電場(chǎng)
4、中的導(dǎo)體和電介質(zhì)<電風(fēng)實(shí)驗(yàn)>++++++++++<避雷針>8-4靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)尖端放電現(xiàn)象的利用二靜電屏蔽(1)屏蔽外電場(chǎng)外電場(chǎng)空腔導(dǎo)體可以屏蔽外電場(chǎng),使空腔內(nèi)物體不受外電場(chǎng)影響.這時(shí),整個(gè)空腔導(dǎo)體和腔內(nèi)的電勢(shì)也必處處相等.空腔導(dǎo)體屏蔽外電場(chǎng)8-4靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)外不影響內(nèi),內(nèi)要影響外,空腔導(dǎo)體接地內(nèi)外互不影響.++++++++靜電屏蔽作用(2)屏蔽腔內(nèi)電場(chǎng)接地空腔導(dǎo)體將使外部空間不受空腔內(nèi)的電場(chǎng)影響.接地導(dǎo)體電勢(shì)為零8-4靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)*電視線，高清/高純數(shù)字電視專(zhuān)用線 因兩根導(dǎo)線（內(nèi)導(dǎo)體/外屏蔽）對(duì)地是不對(duì)稱(chēng)的，一
5、根內(nèi)導(dǎo)體位于另一圓柱外導(dǎo)體的軸心中，故稱(chēng)之為“同軸電纜”。 同軸電纜的特點(diǎn)是電磁場(chǎng)基本封閉于外導(dǎo)體之內(nèi)，能使用于較高頻率的場(chǎng)合。外包塑料絕緣層，絕緣層外有鋁箔和金屬網(wǎng)作屏蔽線。最外層是塑料護(hù)套線例有一外半徑和內(nèi)半徑的金屬球殼，在球殼內(nèi)放一半徑的同心金屬球，若使球殼和金屬球均帶有的正電荷，問(wèn)兩球體上的電荷如何分布？球心的電勢(shì)為多少？解根據(jù)靜電平衡的條件求電荷分布作球形高斯面作球形高斯面根據(jù)靜電平衡條件三、電介質(zhì)有電介質(zhì)的靜電場(chǎng)在不存在外電場(chǎng)時(shí)，如果分子的正負(fù)電中心重合，則稱(chēng)為無(wú)極分子，如氫、氦)、甲烷等。1.電介質(zhì)的極化氣體、油類(lèi)、蠟紙、玻璃
6、、云母、橡膠等基本不導(dǎo)電的物體叫電介質(zhì).電介質(zhì)分成無(wú)極分子和有極分子.若每個(gè)分子的正負(fù)電中心不重合，如氯化氫、一氧化碳、水蒸汽等，稱(chēng)為有極分子。有極分子具有電偶極矩。8-4靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)將有極分子或無(wú)極分子放到外電場(chǎng)中，會(huì)發(fā)現(xiàn)電介質(zhì)沿方向在兩端出現(xiàn)等量異號(hào)電荷，電介質(zhì)中的電場(chǎng)的大小與的大小也不同，這種現(xiàn)象叫電介質(zhì)的極化.電介質(zhì)的極化無(wú)極分子的位移極化有極分子的轉(zhuǎn)向極化無(wú)極分子放入電場(chǎng)后，在外電場(chǎng)作用下，正負(fù)電中心被拉開(kāi)一定距離，形成電偶極矩，其電偶極矩的方向與外電場(chǎng)方向相同，分子排列的結(jié)果為電介質(zhì)兩端出現(xiàn)極化電荷，這種極化現(xiàn)象稱(chēng)為位
7、移極化.無(wú)極分子的位移極化有極分子放入外電場(chǎng)后，原來(lái)雜亂無(wú)章排列的分子電偶極矩受到電場(chǎng)力矩作用而轉(zhuǎn)向與相同的方向，這種極化現(xiàn)象稱(chēng)為轉(zhuǎn)向極化.有極分子的轉(zhuǎn)向極化+++++++++++----------------+++++2介質(zhì)中場(chǎng)強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和理論表明電介質(zhì)內(nèi)某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為—相對(duì)電容率8-4靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)+++++++++++----------------+++++電容率3電位移矢量有介質(zhì)時(shí)的高斯定理8-4靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)有介質(zhì)時(shí)的高斯定理電位移通量電位移矢量8-4靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)作業(yè)8.208.218.231.孤立導(dǎo)體：處
8、在真空中的遠(yuǎn)離其他導(dǎo)體、并且他們之間不發(fā)生電的影響的導(dǎo)體。一種理想模型例1.求球形孤立導(dǎo)體的電容.2.孤立導(dǎo)體的電容8-5電容電容器靜電場(chǎng)的能量一孤立導(dǎo)體的電容單位定義:地球的電
