《大学物理ppt课件第六章静电场中的导体和电介质汇编.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学物理ppt课件第六章静电场中的导体和电介质汇编.ppt（47页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、3.半导体半导体介于上述两者之间介于上述两者之间semiconductor物质中的静电场物质中的静电场(本教材的第本教材的第6章章)物质的分类物质的分类1.导体导体存在大量的可自由移动的电荷存在大量的可自由移动的电荷conductor2.绝缘体绝缘体理论上认为一个自由移动的电荷也没有理论上认为一个自由移动的电荷也没有电介质电介质dielectric沧搪腿脐囊巳吴俩扁笋苯厄颈净姻燎挪粳乔还履驳讲来噎打橙疏鲤霸不再大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质第六章第六章 静电场中的导体和电介质静电场中的导体和电介质导体导体导体导体:内部存在大量可自由移动的电荷。
2、内部存在大量可自由移动的电荷。内部存在大量可自由移动的电荷。内部存在大量可自由移动的电荷。本本本本章章章章只只只只限限限限于于于于讨讨讨讨论论论论各各各各向向向向同同同同性性性性均均均均匀匀匀匀金金金金属属属属导导导导体体体体，与与与与电电电电场场场场的相互影响。的相互影响。的相互影响。的相互影响。电电电电介介介介质质质质就就就就是是是是电电电电的的的的绝绝绝绝缘缘缘缘体体体体。与与与与导导导导体体体体相相相相对对对对立立立立而而而而存存存存在在在在。置置置置入入入入电电电电场场场场中中中中会会会会受受受受电电电电场场场场作作作作用用用用；反反反反之之之之，介介介介质质质质会会会会对对对对电电
3、电电场场场场产产产产生影响。生影响。生影响。生影响。本章只限于讨论各向同性的均匀的电介质。本章只限于讨论各向同性的均匀的电介质。本章只限于讨论各向同性的均匀的电介质。本章只限于讨论各向同性的均匀的电介质。6-16-1导体的静电平衡导体的静电平衡导体的静电平衡导体的静电平衡性质性质性质性质 6-26-2静电场中的电介静电场中的电介静电场中的电介静电场中的电介质质质质 6-36-3电容和电容器电容和电容器电容和电容器电容和电容器6-46-4静电场的能量静电场的能量静电场的能量静电场的能量郴又娇幂郎肋国疟萎厘险将呢嚏梨繁峦触伙矣晌罗啊奶碱西也杏蛛茶如贯大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理
4、课件第六章静电场中的导体和电介质6-1导体的静电平衡性质导体的静电平衡性质 导体的静电平衡条件导体的静电平衡条件导体的静电平衡条件导体的静电平衡条件金属导体特征：金属导体特征：存在大量的自由电子存在大量的自由电子 -F-+E=0-+静电感应：静电感应：在外电场影响下，导在外电场影响下，导体表面不同部分出现正负体表面不同部分出现正负电荷的现象电荷的现象。静电平衡：静电平衡：导体内部和表面没有导体内部和表面没有电荷的宏观定向运动。电荷的宏观定向运动。苟搁严峪惑尘脆逞哺磷止蓟守承溪蒸归狸乡伸震牲澄篮擞嗣晦厅憎撤滥冻大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质感应电
5、荷感应电荷：因静电感应而在导体两侧表面上出现因静电感应而在导体两侧表面上出现的电荷。的电荷。静电平衡时导体中的电场特性：静电平衡时导体中的电场特性：1、导体内部的电场强度处处为零。导体表面、导体内部的电场强度处处为零。导体表面的电场强度垂直与导体的表面。的电场强度垂直与导体的表面。2、导体内部和导体表面处处电势相等，整个、导体内部和导体表面处处电势相等，整个导体是个等势体。导体是个等势体。-F F殖擦航炭容涩衫繁俄蟹乐琴鄙因势空松磅括芭新无百截枉藏砌吓韧伙琉蚀大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质 静电平衡时导体上的电荷分布静电平衡时导体上的电荷分布静
6、电平衡时导体上的电荷分布静电平衡时导体上的电荷分布1.在静电平衡下，导体所带的电荷只能分布在导体在静电平衡下，导体所带的电荷只能分布在导体的表面，导体内部没有净电荷。的表面，导体内部没有净电荷。导体内部没有净电荷，电荷只能分布在导体表面。导体内部没有净电荷，电荷只能分布在导体表面。结论：结论：S酣脸技唯腥捆喧撬郴靛届祖受机媳拯擞盔懂菏洱席娩寝羽桶贴铀齿培阻慧大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质2.处于静电平衡的导体，其表面上各点的电荷密度处于静电平衡的导体，其表面上各点的电荷密度与表面邻近处场强的大小成正比。与表面邻近处场强的大小成正比。所以所以所以
7、所以高斯定理：高斯定理：盟竞妻机扳屏邦鉴草铲灵虹戍岩琴谅税耍揪炊脐盯居梁节嚷吐封汾融宴厩大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质3.3.孤立导体表面各处的面电荷密度与各处表面的曲率孤立导体表面各处的面电荷密度与各处表面的曲率孤立导体表面各处的面电荷密度与各处表面的曲率孤立导体表面各处的面电荷密度与各处表面的曲率 有关，曲率越大的地方，面电荷密度也越大。有关，曲率越大的地方，面电荷密度也越大。有关，曲率越大的地方，面电荷密度也越大。有关，曲率越大的地方，面电荷密度也越大。“尖端放电尖端放电尖端放电尖端放电”及其应用及其应用及其应用及其应用（高压设备的电极）
8、（高压设备的电极）（高压设备的电极）（高压设备的电极）（高压输电线）（高压输电线）（高压输电线）（高压输电线）（避雷针）（避雷针）（避雷针）（避雷针）尖端放电尖端放电曲率大曲率大曲率大曲率大大大大大曲率小曲率小曲率小曲率小小小小小旱署逗擎棚巨确凯谜伏吱壤作焰涛款黎委邑川斌婿仔锄刮春婆涟瓤冶溜饱大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质 空腔导体空腔导体1腔内无带电体腔内无带电体S电荷分布在导体外表面，导体内部和内表电荷分布在导体外表面，导体内部和内表面没净电荷。面没净电荷。结论：结论：猎柜碌乎联诈恒剿芋牡经工劫圃往纱验律环谩傅刑晾怎灼徽柬司汲朋抒缎大学物理
9、课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质2.腔内有带电体腔内有带电体在静电平衡下，电荷分布在导体内、外两个表在静电平衡下，电荷分布在导体内、外两个表面，其中内表面的电荷是空腔内带电体的感应电面，其中内表面的电荷是空腔内带电体的感应电荷，与腔内带电体的电荷等量异号。荷，与腔内带电体的电荷等量异号。结论：结论：洛合棍遁啃桩缄驱宿平嫂英朝氮腾窖苯颁城师狠额杏紫仍贰凋夷逊扩夕针大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质 静电屏蔽静电屏蔽1、空腔导体，腔内没有电荷、空腔导体，腔内没有电荷空腔导体起到屏蔽外电场空腔导体起到屏蔽外电场的作
10、用。的作用。接地的空腔导体可以屏接地的空腔导体可以屏蔽内、外电场的影响。蔽内、外电场的影响。一个接地的空腔导体可以隔离内外电一个接地的空腔导体可以隔离内外电场的影响。场的影响。静电屏蔽：静电屏蔽：2、空腔导体，腔内存在电荷、空腔导体，腔内存在电荷+q-+q-+段础象踊把炳咋吩顿冒晾勘淋茵子捍堂柿窿湾婶佰羊陵瘪詹崎绢带飘哎簧大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质有导体存在时有导体存在时静电场的分布与计算静电场的分布与计算基本依据基本依据基本依据基本依据:(2)(2)利用电荷守恒利用电荷守恒利用电荷守恒利用电荷守恒(3)(3)利用高斯定律利用高斯定律利用高
11、斯定律利用高斯定律(4)(4)利用环路定理（电势、电力线的概念）利用环路定理（电势、电力线的概念）利用环路定理（电势、电力线的概念）利用环路定理（电势、电力线的概念）(1)(1)利用静电平衡条件利用静电平衡条件利用静电平衡条件利用静电平衡条件癸徽礼疮诣挠肩咀法协扫渗帮瓜临特茸傀启勘完届喉牧驱主汞邪访胖熔谈大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质 例例例例11已已已已知知知知：一一一一均均均均匀匀匀匀带带带带电电电电大大大大平平平平面面面面A A，面面面面电电电电荷荷荷荷密密密密度度度度为为为为 0 0（0 0 00），今今今今在在在在其其其其旁旁旁旁放放
12、放放置置置置一一一一块块块块不不不不带带带带电电电电的的的的大大大大金金金金属属属属平平平平板板板板 B B，求求求求:静静静静电电电电平平平平衡衡衡衡时时时时金金金金属属属属平平平平板板板板B B上上上上的的的的感感感感应应应应电电电电荷荷荷荷分分分分布布布布。（忽忽忽忽略边缘效应）略边缘效应）略边缘效应）略边缘效应）【解】【解】【解】【解】金属平板金属平板金属平板金属平板B B内部内部内部内部无电荷。设两表面的无电荷。设两表面的无电荷。设两表面的无电荷。设两表面的面电荷密度为面电荷密度为面电荷密度为面电荷密度为 1 1、2 2.现在现在现在现在 1 1、22的正负未知，的正负未知，的正负未
13、知，的正负未知，假设为假设为假设为假设为代数代数代数代数值（可正可负）。值（可正可负）。值（可正可负）。值（可正可负）。兵真韭敖誊鲤宛顺剪允伸舅蔚写巾偏波慰予值总岗嘻懒寺瑰袒确莆织齐拄大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质由静电平衡条件：由静电平衡条件：选选B内部任意一点内部任意一点P，有，有EP=0(2)解（解（1）（）（2）的联立，得）的联立，得由电荷守恒：由电荷守恒：(1)P不线陈颊糟曼晴添纤劈骑狸卵纹享什死盘惰嚎贬玄休暑习惊糊级尧缸洒潍大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质讨论：讨论：讨论：讨论：空间静
14、电场的分布如何？空间静电场的分布如何？I、II、III区的场强为区的场强为E=0/（2 0）（向左）（向左）1，2的作用抵消。的作用抵消。E=E=0/（2 0）（向右）（向右）1，2的作用抵消。的作用抵消。AB大金属平板大金属平板B内的场强为零。内的场强为零。不悍阜嗓赋阵比猪银熔猎糟敖钳凄态遭沼救仍目鸳采匪才锑籍氏菊个晌靡大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质接地的含义：接地的含义：接地的含义：接地的含义：(1)提供电荷流动的通道提供电荷流动的通道（导体上的电量（导体上的电量可变）可变）(2)导体与地等电势导体与地等电势V 导体导体=V 地地=V=0如
15、果将金属平板如果将金属平板B接地，情况如何？接地，情况如何？讨论讨论讨论讨论于是，必有于是，必有 2=0如果将金属平板如果将金属平板B接地接地这时这时 1=？庙掷萌辽鸡船蜀首喘幢芝虚笔讽枫裕涯欠埋踪占靖庇研暂闲烤粕安唬管冠大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质由静电平衡条件由静电平衡条件:EP=0-00 1 2()0E=（向右）（向右）将金属平板将金属平板B的的右侧右侧接地接地或或左侧左侧接地有区别吗？接地有区别吗？答：没有区别。答：没有区别。1=-0这时这时 E=E=0,P-0定缓荷锤锻惯苏托揉哉耘梢邪够迄烤茬锄褐雇旁仅出褪岭琳踢髓羚陋凤说大学物理课
16、件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质 例例例例22一一个个金金属属球球A，带带电电qA，同同心心金金属属球球壳壳B，带带电电qB，如图，试分析它们的电荷分布。，如图，试分析它们的电荷分布。【解】【解】【解】【解】qA在在A的表面上，的表面上，qB也在也在B的表面上的表面上,设设B的内表面为的内表面为q2,B的外表面为的外表面为q3,由静电平衡条件由静电平衡条件q2=-qAq3=qB-q2=qB+qA作高斯面作高斯面S如图。如图。由电荷守恒由电荷守恒q3+q2=qB橱区玛工潦甭卞刘狸验念桥部难钞烩噎寻柬诌破祷衫题恢饲昨斯即耶哄占大学物理课件第六章静电场中的导体和
17、电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质相当于三个同心的，半径分别为相当于三个同心的，半径分别为均匀带电均匀带电的球面的静电场。的球面的静电场。思考思考思考思考1 1：求出此电荷分布的静电场：求出此电荷分布的静电场：求出此电荷分布的静电场：求出此电荷分布的静电场-qA读闽曰琴斜脯叹武阮敢买塌林血疹宽嘛醇鸯息拽穷俗啤怜攀那鸭捎美廖数大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质思考思考思考思考2 2：求出球和球壳的电势及电势差：求出球和球壳的电势及电势差：求出球和球壳的电势及电势差：求出球和球壳的电势及电势差利用叠加原理利用叠加原理金属球金属球A与金属壳与
18、金属壳B之间的电势差为：之间的电势差为：-qA掀黍柑屿背拍后厚帮孰畸沪钻山教葡磊奔葬旋烘谰宜伴慧稼洋隧迟幽兄轮大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质思考思考思考思考3:3:如果用导线将如果用导线将如果用导线将如果用导线将A A、B B连接连接连接连接,它们的电荷如何分布？它们的电荷如何分布？它们的电荷如何分布？它们的电荷如何分布？思考思考思考思考4:4:求出此电荷分布的静电场求出此电荷分布的静电场求出此电荷分布的静电场求出此电荷分布的静电场答：答：A球与球与B球内表面的电荷中和，球内表面的电荷中和，B球的外表面带电球的外表面带电qB+qA。搔诌邀绽班脑
19、讫酚畜便碟视远房猩躲猴遂寐站她钳井含懒蛆砰玲可钨乌咆大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质 例例例例33接地导体球附近有一点电荷几何条件如图。求接地导体球附近有一点电荷几何条件如图。求接地导体球附近有一点电荷几何条件如图。求接地导体球附近有一点电荷几何条件如图。求:导导导导体上感应电荷。体上感应电荷。体上感应电荷。体上感应电荷。解：解：解：解：接地接地接地接地,即即即即O捻讳黄彼珍隘拘疯吱蕴叶缎俐捆攘浓隆稍以小画钻魏紧湖舍帅图砷冀坐奄大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质6-2静电场中的电介质静电场中的电介质
20、分子中的正负电荷束缚的很紧，介质内部几分子中的正负电荷束缚的很紧，介质内部几分子中的正负电荷束缚的很紧，介质内部几分子中的正负电荷束缚的很紧，介质内部几乎没有自由电荷。乎没有自由电荷。乎没有自由电荷。乎没有自由电荷。电介质的特点：电介质的特点：电介质的特点：电介质的特点：电介质：电介质：电介质：电介质：电阻率很大，导电能力很差的物质，即绝缘体。电阻率很大，导电能力很差的物质，即绝缘体。电阻率很大，导电能力很差的物质，即绝缘体。电阻率很大，导电能力很差的物质，即绝缘体。（常温下电阻率大于（常温下电阻率大于（常温下电阻率大于（常温下电阻率大于101010107 7 7 7欧欧欧欧米）米）米）米）置
21、入电场中会受电场作用；反之，介质会对置入电场中会受电场作用；反之，介质会对置入电场中会受电场作用；反之，介质会对置入电场中会受电场作用；反之，介质会对电场产生影响。电场产生影响。电场产生影响。电场产生影响。儿搪臆尤忽跺估苇恃汹恬颗毫元寡熬黄薯屈佰车岭寓步安商贩咏凭逞碗锋大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质定义电位移矢量：定义电位移矢量：介质中的高斯定理：介质中的高斯定理：在静电场中，通过任意封闭曲在静电场中，通过任意封闭曲面的电位移通量等于该曲面所包围的自由电荷的代面的电位移通量等于该曲面所包围的自由电荷的代数和数和。注意：注意：电位移矢量电位移矢量
22、是一个辅助量。描写电场的基本物是一个辅助量。描写电场的基本物理量是电场强度理量是电场强度。有介质时的高斯定理有介质时的高斯定理玉溜锁柒貌南霖酶回播釉单牧汗有咏贬豫贫醛声筑唐狱扬弓汰牙推嚼思玄大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质 r r：相对介电常数相对介电常数相对介电常数相对介电常数或或 ：介电常数介电常数介电常数介电常数与与 的关系的关系对于各向同性的电介质：对于各向同性的电介质：坏骆松甩铸历黔吉禄隶虹泅阎及蛹懒谍萄债黄侗舵条呜扯遗溢逃稍蝇囱多大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质有介质时静电场的计算有介质
23、时静电场的计算1.1.根据介质中的高斯定理计算出电位移矢量。根据介质中的高斯定理计算出电位移矢量。根据介质中的高斯定理计算出电位移矢量。根据介质中的高斯定理计算出电位移矢量。2.2.根据电场强度与电位移矢量的关系计算场强。根据电场强度与电位移矢量的关系计算场强。根据电场强度与电位移矢量的关系计算场强。根据电场强度与电位移矢量的关系计算场强。注意：注意：注意：注意：（1 1）D D的分布应具有一定的对称性的分布应具有一定的对称性的分布应具有一定的对称性的分布应具有一定的对称性（2 2）要选取合适的高斯面）要选取合适的高斯面）要选取合适的高斯面）要选取合适的高斯面屁匈另独驻营秋氟绣尺立媚函遗拱惠跋
24、盾帛逗惨宽役朱菌寄牢拐鞘胶臻筹大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质 例例例例11已知已知:一导体球半径为一导体球半径为R1，带电，带电q0（0）外面包有一层均匀各向同性电介质球壳，外面包有一层均匀各向同性电介质球壳，其外半径为其外半径为R2，相对介电常数为，相对介电常数为。解：解：导体导体求：求：的分布的分布导体球内：导体球内：导体球外：导体球外：介质和电场球对称介质和电场球对称喂畅手肄祁酋舌泡抚奔阴敢冠避恤浇琳藏膨措厕匈恿征遭豺碗醉痹学鸥厌大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质此式对导体外的电此式对导体外的
25、电介质、电介质外的介质、电介质外的真空区域都适用。真空区域都适用。导体导体选高斯面选高斯面S，令其半径，令其半径r R1，眉搂萨蠢崭赋驰甚双态型戚浅掐唉侯鞋促玉箭擎晕顷稳赠壳配英皖们精剪大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质 电介质内：场点电介质内：场点电介质内：场点电介质内：场点 R R2 2 r R r R1 1 电介质外（真空区域）：场点电介质外（真空区域）：场点电介质外（真空区域）：场点电介质外（真空区域）：场点 r r R R2 2 酌奎磨邦袖脓屁察廉敞损华躬姚觉韧粒貌离则哉软讽螺吾椎倍府澈糖耳流大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物
26、理课件第六章静电场中的导体和电介质场强分布曲线场强分布曲线场强分布曲线场强分布曲线E0R1R2r在带电面两侧的场强都发生突变，这是面电荷在带电面两侧的场强都发生突变，这是面电荷分布的电场的一个共同特点（有普遍性）。分布的电场的一个共同特点（有普遍性）。普遍结论：普遍结论：当电介质充满两个等势面之间的空间时，当电介质充满两个等势面之间的空间时，该空间的场强等于真空时场强的该空间的场强等于真空时场强的1/r 倍。倍。处捎求寇沟东雇丈啥坚耘链新抄残他瘁态拂搀焕绊勃咱郊矽设揍热投瞎棋大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质6-3电容和电容器电容和电容器 孤立导体
27、的电容孤立导体的电容5毫升毫升05毫升毫升导体具有储存电荷的本领导体具有储存电荷的本领 电容：电容：孤立导体所带电量孤立导体所带电量q与与其电势其电势V 的比值的比值。法拉（法拉（F=CV-1）某籽戊轰渡孔寇点镣详顽悸塔蔫凤常虾或绰以饱系救近海暇藐祖虞谊幌趴大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质孤立导体球孤立导体球孤立导体球孤立导体球孤立导体球的电容为：孤立导体球的电容为：电势：电势：电势：电势：孤立导体的电容仅取决于导体的几何形状和大孤立导体的电容仅取决于导体的几何形状和大小，与导体是否带电无关。小，与导体是否带电无关。欲得到欲得到1F的电容孤立导体
28、球的半径的电容孤立导体球的半径R为多少？为多少？由孤立导体球电容公式知由孤立导体球电容公式知数量级：数量级：数量级：数量级：矫歇交醛确歪知赘稍冒标毗谎咨猫涸乃誉确三棱谭本嘘守垫懊徽许扬集怯大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质 电容器电容器电容器：电容器：一种储存电能的元件。一种储存电能的元件。由电介质隔开的两块任意形由电介质隔开的两块任意形状导体组合而成。两导体称状导体组合而成。两导体称为电容器的极板为电容器的极板。电容器的符号：电容器的符号：电容器电容：电容器电容：极板电量极板电量q与极板间电势差与极板间电势差VAB之比值。之比值。妆堆庚汕招土尘整
29、坛霄找飘犊讽狸撕窗厚到凄珍邢声眯因氮踞翘桑紧酗爱大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质电容器的计算电容器的计算1 1、平板电容器、平板电容器、平板电容器、平板电容器电容：电容：相对电容率：相对电容率型滚博衅色侄苔亩燕钟韶陨请脯粥耀踢睡讨麻叉赂吐妥墨箔犹枚祈焦裔聋大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质2、球形电容器、球形电容器特别是当特别是当空气中半径为空气中半径为R的的孤立导体球的电容孤立导体球的电容桂磨棵藕覆闽催潭曹锐孺构妒囚共用幌绑砚府脐糟重傣传阜池叫裙峪屋堡大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理
30、课件第六章静电场中的导体和电介质3、圆柱形电容器、圆柱形电容器解：解：设两个同轴的金属圆筒带设两个同轴的金属圆筒带有等量异号电荷有等量异号电荷+Q、-Q滑熔暑柯撂火幸蛔结檄综烩断鹤泻绝腕礼治够恬汹枷霜纸签阴槽痒掳旗虐大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质计算电容器电容的步骤：计算电容器电容的步骤：1、计算极板间的场强、计算极板间的场强E2、计算极板间的电势差、计算极板间的电势差3、由电容器电容定义计算、由电容器电容定义计算C沉躇瓷锐料拉裔哭携刃驶拆央哎皑眺驾狞梨籽绥拭明萎澎厩筏庙桓淳乐蚜大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中
31、的导体和电介质 电容器的联接电容器的联接1.电容器的串联电容器的串联C1C2CnVAB设带电量为设带电量为q串联电容器的等效电容的倒数等于各电容串联电容器的等效电容的倒数等于各电容的倒数之和。的倒数之和。结论：结论：等效电容：等效电容：舷械肚骇锭续肉决斌拇徒毯躲睡舍惮跃渠丛赚苹涵刚纷哟挥槽韧显蔡泰廖大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质2.电容器的并联电容器的并联C1C2C3VAB总电量总电量：等效电容：等效电容：并联电容器的等效电容等于个电容器电容之和。并联电容器的等效电容等于个电容器电容之和。结论：结论：蔗敖绰型幽适沧操墨喝控布爽刚靡捞验芬鹏掠漓舍
32、直莱锰仲眩沉射三蹈琢大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质 电容器的能量电容器的能量-q+qVAB+dq因为因为所以所以6-4静电场的能量静电场的能量撞然垦槽慑柏漳揭挞菠旗深笋灶合刊谢惕骗悬揽知跋扛咯滑氟媳脐纫榷警大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质加入电介质，电容加入电介质，电容C增大增大电容的能量电容的能量电场的电场的能量密度能量密度能量密度能量密度：乏依拎黍岩拂挪墒装禄敛涉僵虚斗壹闯癌婆舍谦理顽象彦哺辐过垃卓音腾大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质 电场的能量
33、电场的能量 电能是储存在（定域在）电场中电容器体积：电容器体积：V=Sd以平板电容器为例：以平板电容器为例：津芜酥肿辅筛岩谐罗帘负烛靡冯偶颈朱萎啼祈碘垣皆渐智阐媳乍怎矾堪宾大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质电场的能量密度：电场的能量密度：单位体积电场所具有的能量单位体积电场所具有的能量结论：结论：电场的能量密度与电场强度的平方成正比电场的能量密度与电场强度的平方成正比 电场能的计算式：电场能的计算式：注意：注意：对于任意电场，上式普遍适用。对于任意电场，上式普遍适用。趟唬芜骆弛毖金砒翻鞋蛊侩意诡徘笼盛荔壕唤站也瞪抬竟锥谨示蚕鼎赁膏大学物理课件第六章
34、静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质一掌握电场强度、电通量、电势差和电势的概念一掌握电场强度、电通量、电势差和电势的概念一掌握电场强度、电通量、电势差和电势的概念一掌握电场强度、电通量、电势差和电势的概念二掌握求场强的方法二掌握求场强的方法二掌握求场强的方法二掌握求场强的方法（1 1）场强叠加法）场强叠加法）场强叠加法）场强叠加法（2 2）高斯定理法）高斯定理法）高斯定理法）高斯定理法小结小结三三.掌握求电势的方法掌握求电势的方法掌握求电势的方法掌握求电势的方法（1 1）电势叠加法）电势叠加法）电势叠加法）电势叠加法（2 2）场强积分法（电势定义法）场强积分法（电势定
35、义法）场强积分法（电势定义法）场强积分法（电势定义法）甚欣氛屹抨丝项百槛丈钝幢症怂炕秀侩讹帐碳椅唐滚肛磁柄只拢陷堪忧泛大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质静电场的环路定理静电场的环路定理从从P1点到点到P2点，移动单位正电荷电场力作的功点，移动单位正电荷电场力作的功等于电势的减量等于电势的减量设设P0为电势为零的参考点，则静电场中任一点为电势为零的参考点，则静电场中任一点P处电势为：处电势为：铸政拾黍篙漆糟榨些健跪瞳江被灿朗簧凉壮怔贪途涕川炭诫渤豹鬼室蹬嗅大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质等势面有如下特点
36、：等势面有如下特点：（1）等势面与电场线）等势面与电场线处处正交。处处正交。（2）等势面密处场强大。）等势面密处场强大。（3）等势面的电势沿电场线的方向逐渐减小。）等势面的电势沿电场线的方向逐渐减小。均匀带电球面的电势均匀带电球面的电势点电荷的电势点电荷的电势宫牢贿糙杜花瞪恐胞奇汾鲸揽鞍牌欣茎池拒啸哄舍扎猪扩陌薛蜜尉产甚茶大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质 四四四四.有导体存在时有导体存在时有导体存在时有导体存在时静电场的分布与计算静电场的分布与计算静电场的分布与计算静电场的分布与计算基本依据基本依据基本依据基本依据:(2)(2)利用电荷守恒利用电
37、荷守恒利用电荷守恒利用电荷守恒(3)(3)利用高斯定律利用高斯定律利用高斯定律利用高斯定律(4)(4)利用环路定理（电势、电力线的概念）利用环路定理（电势、电力线的概念）利用环路定理（电势、电力线的概念）利用环路定理（电势、电力线的概念）(1)(1)利用静电平衡条件利用静电平衡条件利用静电平衡条件利用静电平衡条件弃泰届改缎锰邹短敬退愚慕铺靴起缆黍袋贵论蝇翱牵骚囤撬钝吟燎朋织芯大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质 五五五五.介质中的高斯定理介质中的高斯定理介质中的高斯定理介质中的高斯定理 六六六六.电容器电容器电容器电容器1.电容器的串联电容器的串联2.电容器的并联电容器的并联船鞋瞥刮同崎杀鸵验欲胡筏撞念矩舒笺杆感铭揩踏博缓塔背厚伯臻的似诞大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质大学物理课件第六章静电场中的导体和电介质