第11章静电场中导体及电介质

1、1第第1111章章 静电场中导体和电介质静电场中导体和电介质 11.1 11.1 静电场中的金属导体静电场中的金属导体11.2 11.2 静电场中电介质静电场中电介质11.3 11.3 有电介质时的静电场和高斯定理有电介质时的静电场和高斯定理11.4 11.4 电容电容 电容器电容器11.5 11.5 电场的能量电场的能量2一一. . 导体静电平衡条件导体静电平衡条件导体放入外电场时导体放入外电场时, ,导体中电荷的重新分布的现象。导体中电荷的重新分布的现象。1 静电场中的金属导体静电场中的金属导体1、金属导体的电结构特点、金属导体的电结构特点有大量自由电子有大量自由电子.+ + AB+ +_

2、+AB2. 2. 静电感应现象静电感应现象3 3、感应电荷、感应电荷静电感应现象中出现的电荷静电感应现象中出现的电荷3EE0 iE4 4、静电平衡状态（静电平衡）、静电平衡状态（静电平衡）EEEqF导体表面和内部导体表面和内部都无电荷作都无电荷作宏观定向移动宏观定向移动的状态。的状态。45 5、静电平衡条件、静电平衡条件（1 1）导体）导体内部任一点内部任一点的电场强度为零。的电场强度为零。（2 2）导体）导体表面附近表面附近任一点任一点的电场强度方向的电场强度方向垂直垂直于该点于该点处的表面。处的表面。E内内= 01 1）场强）场强2 2）电势）电势（1 1）导体是一个等势体。）导体是一个等

3、势体。（2 2）导体表面是一个等势面。）导体表面是一个等势面。abbabaabEdll dEV0cos51 1 实心导体实心导体S0diSqSE0iq导体内部没有净电荷导体内部没有净电荷,电荷只能分布在电荷只能分布在导体表面导体表面.+ + 二、二、静电平衡时静电平衡时导体上的电荷分布导体上的电荷分布2 2 空腔导体空腔导体S00iqE 电荷分布在电荷分布在导体外表面导体外表面, 导体内部和导体内部和内表面没净电荷内表面没净电荷.(2)腔内有电荷腔内有电荷q:-00iqE电荷分布在导体内外两个表面电荷分布在导体内外两个表面,内表面感应电荷为内表面感应电荷为-q.外表外表面感应电荷为面感应电荷为

4、Q+q.(1)腔内无电荷腔内无电荷:+ +qQQq63. 3. 带电导体表面电荷分布规律带电导体表面电荷分布规律表面曲率越表面曲率越大大, ,电荷电荷面密度面密度越大越大. .三、三、尖端放电尖端放电1 1、带电导体表面附近场强、带电导体表面附近场强E+0E0dqSES0SSE0E S 72 2、尖端放电尖端放电+输电线、高压设备表面要做得光滑和球形以避免尖端输电线、高压设备表面要做得光滑和球形以避免尖端放电现象放电现象带电体尖端附近的场强超过空气的击穿场强时带电体尖端附近的场强超过空气的击穿场强时, ,就就会产生空气被电离的放电现象。会产生空气被电离的放电现象。静电吹烛静电吹烛FE83 3、

5、避雷针、避雷针云层带电云层带电绝大多数带电云底层带绝大多数带电云底层带负电负电, ,顶层带正电顶层带正电避雷针必须可靠接地避雷针必须可靠接地9四、静电屏蔽四、静电屏蔽1、不接地、不接地空腔导体空腔导体只只屏蔽外电场屏蔽外电场空腔导体屏蔽外场空腔导体屏蔽外场*高压带电作业人员穿的导电纤维编织的工作服。高压带电作业人员穿的导电纤维编织的工作服。*在电子仪器、或传输微弱信号的导线中都常用金在电子仪器、或传输微弱信号的导线中都常用金属壳或金属网作静电屏蔽。属壳或金属网作静电屏蔽。CU 外界不影响内部10*高压设备都用金属导体壳接地做保护高压设备都用金属导体壳接地做保护2 2、接地的空腔导体屏蔽腔内、外

6、的电场的影响接地的空腔导体屏蔽腔内、外的电场的影响. .+ +q+ +q- -q3 3、静电屏蔽、静电屏蔽: :接地的空腔导体可以屏蔽内、外电场接地的空腔导体可以屏蔽内、外电场的影响的影响. .不接地空腔导体，腔内电场对导体外的电场有影响。不接地空腔导体，腔内电场对导体外的电场有影响。+ +q- -q110内ECq 1 1）静电平衡的条件）静电平衡的条件 4)4)电场强度和电势的计算方法电场强度和电势的计算方法3)3)电荷守恒定律电荷守恒定律五、导体静电平衡时静电场的分析与计算五、导体静电平衡时静电场的分析与计算1、分析和计算的主要依据、分析和计算的主要依据2)2)静电平衡电荷分布特点静电平衡

7、电荷分布特点电荷只分布在导体表面。电荷只分布在导体表面。cV 12例例 无限大的带电平面的场中平行放无限大的带电平面的场中平行放置一无限大不带电的金属平板置一无限大不带电的金属平板. .求静求静电平衡时金属板两面电荷面密度电平衡时金属板两面电荷面密度. .21，P021022202010 211212解解: :设金属板面电荷密度设金属板面电荷密度21由电荷守恒由电荷守恒导体体内任一点导体体内任一点P P场强为零场强为零x0201202213例例. 两块大导体板两块大导体板,面积为面积为S,分别带电分别带电q1和和q2,两极板间距远两极板间距远小于平板的线度小于平板的线度. 求平板各表面的电荷密

8、度求平板各表面的电荷密度.解解: 2 3 4 1q1q2电荷守恒电荷守恒:243121qSSqSS静电平衡条件：板内静电平衡条件：板内E=0 .设向右为正设向右为正方向方向Sqq22141Sqq22132022220222243214321ooOOBooooAEE14例：金属球例：金属球A A与金属球壳与金属球壳B B同心放置，球同心放置，球A A半径为半径为R R0 0，带电带电q,q,金属壳金属壳B B内外半径分别为内外半径分别为R R1 1,R,R2 2, ,带电为带电为 Q,Q,求求（1 1）电荷分布；（）电荷分布；（2 2）球）球A A和壳和壳B B的电势；（的电势；（3 3）将）将

9、B B接地，各表面电荷分布和接地，各表面电荷分布和A A、B B电势；（电势；（4 4）若换成）若换成将将A A接地，各表面电荷分布和接地，各表面电荷分布和A A、B B电势。电势。qQ解解：（：（1 1）导体带电只能在表面。导体带电只能在表面。球球A A表面均匀分布着电量表面均匀分布着电量q q由电荷守恒定律得由电荷守恒定律得qQB内qQQB外在在B B内紧贴内表面作高斯面内紧贴内表面作高斯面S.S.0SSdqQRqRqVA204RqQVB（2 2）可以等效为真空中三个均匀带电的球面）可以等效为真空中三个均匀带电的球面由电势叠加原理：由电势叠加原理：另一解法：另一解

10、法：AAl dEV（ 请同学们自己计算）请同学们自己计算）BBl dEVqQ ABqqS16（3 3）将）将B B接地，各表面电荷分布如接地，各表面电荷分布如图。图。ABqqB B 外表面：外表面：无电荷。无电荷。)11(4100RRqVA0BV电势的计算应用电势零点的规定和电势叠加原理。电势的计算应用电势零点的规定和电势叠加原理。17接地0AV201000444RqQRqRqVA.?q 解解出出AB静电平衡时电荷分布静电平衡时电荷分布A接地后电量不可能是零，但也不再是接地后电量不可能是零，但也不再是q，设为，设为q （4 4）将）将A A接地，各表面的电荷分布接地，各表面的电荷分布. .qq

11、qQ)11(4010RRqVB18讨论讨论: :内球接地内球接地, ,其上电荷为什么不为零？其上电荷为什么不为零？ 若为零，则内球及外壳内壁无电若为零，则内球及外壳内壁无电荷，只有外壳外壁有电荷，该电荷，只有外壳外壁有电荷，该电荷在球心处产生的电势为：荷在球心处产生的电势为：0430RQV与内球接地时球心处电势为零矛盾。与内球接地时球心处电势为零矛盾。 特别注意特别注意:接地：只意味着接地：只意味着“导体电势为零导体电势为零”，不，不意味着意味着“电荷一定跑光电荷一定跑光”。ABQ19Rqo例：在一个接地的金属球附近有一个电量为例：在一个接地的金属球附近有一个电量为q q（q 0q 0）的点电

12、荷。已知球的半径为的点电荷。已知球的半径为R R，点电荷与球心距离为，点电荷与球心距离为d d。求金属球面上感应电荷的总电量求金属球面上感应电荷的总电量q q 。解：解： 点电荷点电荷q在球心在球心o处的电势：处的电势：dqVo41感应电荷在球心感应电荷在球心o处的电势：处的电势：024qRdqV41qodqRRqo4RdqdVo42044RqdqooqdRq20导体为等势体导体为等势体, ,求求得球心得球心O O处的电势处的电势即可即可. .rqVVV0214电荷守恒电荷守恒解解:qrOR例、一绝缘导体球半径为例、一绝缘导体球半径为R R，不带电，不带电, , 距球心距球心 r r 处放一处

13、放一点电荷点电荷q q（rR),rR),求导体球电势求导体球电势. .点电荷点电荷q在球心在球心o处的电势：处的电势：rqVo41感应电荷在球心感应电荷在球心o处的电势：处的电势：RdqdVo42SRdqV024041sodqR21作业作业 P63P631 1， 6 6 ，8 8，10102211.2 11.2 静电场中的电介质静电场中的电介质一、电介质的电结构特点一、电介质的电结构特点2 2、电结构特点：几乎没有、电结构特点：几乎没有可自由移动的电荷。可自由移动的电荷。3 3、电介质分子分类、电介质分子分类分子的分子的正、负电荷中心不重正、负电荷中心不重合合.分子存在固有电偶极矩分子存在固有

14、电偶极矩.分子的分子的正、负电荷中心重合正、负电荷中心重合。分子无固有电偶极矩分子无固有电偶极矩-+OH+H+H2O+-+H2(1) (1) 有极分子有极分子(2)无极分子无极分子1 1、电介质（绝缘体）：电阻率很大、电介质（绝缘体）：电阻率很大, ,导电能力很差导电能力很差的物质。的物质。231 1 无极分子电介质无极分子电介质(1)无极分子无极分子的位移极化的位移极化电偶极子电偶极子二、电介质的极化现象二、电介质的极化现象+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-EEE宏观效果宏观效果:在垂直电场方向的电介质表面产生了电荷在垂直电场方向的电介质表面产生了电荷.正负电荷中心的相对移动而

15、形成电偶极子。正负电荷中心的相对移动而形成电偶极子。在外电场中在外电场中0E(2)无极分子电介质无极分子电介质242 2有极分子电介质有极分子电介质(1)(1)有极分子有极分子的转向极化的转向极化+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-EoEoEo宏观效果宏观效果:在垂直电场方向的电介质表面出现电荷。在垂直电场方向的电介质表面出现电荷。分子固有电矩的方向偏转到外电场方向。分子固有电矩的方向偏转到外电场方向。在外电场中在外电场中0E(2)(2)有极分子电介质有极分子电介质25263 3、电介质的极化、电介质的极化在外电场作用下电介质表面出现

16、束缚电荷的现象。在外电场作用下电介质表面出现束缚电荷的现象。极化电荷极化电荷（束缚电荷）（束缚电荷）1)1)两类电介质分子极化的微观机制不同，但宏观效果两类电介质分子极化的微观机制不同，但宏观效果一样。一样。2)束缚电荷束缚电荷:电介质极化时产生的电荷。不能离开电电介质极化时产生的电荷。不能离开电介质，也不能自由移动。介质，也不能自由移动。4 4、说明、说明3 3）电介质击穿电介质击穿：电介质变成导体。电介质变成导体。4)4)驻极体：驻极体：撤去外电场后表面仍有极化电荷的电介质。撤去外电场后表面仍有极化电荷的电介质。2711.3 11.3 有电介质时的静电场和高斯定理有电介质时的静电场和高斯定

17、理一、有电介质时的静电场一、有电介质时的静电场1 1、总场强为、总场强为自由电荷和束缚自由电荷和束缚电荷产生电场电荷产生电场的矢量叠加的矢量叠加。+ + + + + + + + + + +- - - - - - - - - - -r0EEE+ + + + + + - - - - - - EEE02 2、说明、说明rEE00EEE 电介质电介质相对介电常量（相对电容率）相对介电常量（相对电容率）。r1r真空：真空：其它电介质：其它电介质：1r2800+ + + + + + - - - - - - + + + + + + + + + + +- - - - - - - - - - -rS二、有二、有

18、电介质时电介质时静电场的高斯定理静电场的高斯定理 0r0EEEEr1 1、表达式由来、表达式由来000EEr00000000r0dqqsdESdESEsSSEDr0电位移电位移在任何静电场中，通过任意闭合曲面的在任何静电场中，通过任意闭合曲面的电位移电位移通量通量等于该曲面所包围的等于该曲面所包围的自由电荷的代数和自由电荷的代数和。0qsdDs2 2、表述、表述 293 3、电位移、电位移1）定义式（均匀各向同性电介质）定义式（均匀各向同性电介质）2 2）电位移是矢量）电位移是矢量5 5）电位移单位：）电位移单位：C/mC/m2 2EEDr04 4）电位移只与自由电荷有关，与束缚电荷无关。）电

19、位移只与自由电荷有关，与束缚电荷无关。r0 3 3）电介质的介电常量）电介质的介电常量大小：大小：方向：与电场强度方向相同。方向：与电场强度方向相同。EEDr0电场强度与自由电荷和束缚电荷有关。电场强度与自由电荷和束缚电荷有关。6 6）电位移是描述电场的辅助物理量。）电位移是描述电场的辅助物理量。30（2）真空中高斯定理是电介质中高斯定理特例）真空中高斯定理是电介质中高斯定理特例真空中真空中: :1rEED0r000ddqSESDSS001dqSES4 4、强调、强调0qSdDS（1)） 是高斯面内是高斯面内自由电荷自由电荷的代数和。的代数和。0q31E E。ED5、由电、由电介质中高斯定理求

20、电场介质中高斯定理求电场。由电势差定义式求电势差等。由电势差定义式求电势差等。条件：特殊电场、特殊形状电介质条件：特殊电场、特殊形状电介质关键：选取合适的高斯面关键：选取合适的高斯面主要步骤主要步骤D D。0qsdDS32例：例：将电荷将电荷 q 放置于半径为放置于半径为 R 相对电容率为相对电容率为 r 的电介质球中心，的电介质球中心，求：求：I 区、区、II区的区的 E、V。解：解：在电介质球内、外各作半径为在电介质球内、外各作半径为 r 的同心球形高斯面。球面的同心球形高斯面。球面上各点上各点E E、D大小相等，具有球对称分布。大小相等，具有球对称分布。RrqIIIrr0qsdDsqrD

21、24rerqDDD2214rrrerqDE200114rerqDE200224RRrrdrEdrErdEV0cos0cos211RqRrqr004114rqrdEVr022433例：例：两平行极板间距为两平行极板间距为 d , , 极板面积为极板面积为 S，Sd,Sd,面电荷密度面电荷密度为为 0 , , 其间插有厚度为其间插有厚度为 d 、相对、相对电容率为电容率为 r r 的电介质，如图的电介质，如图 求求 ：P1 、P2点的点的D D和和E；00ddr1P2P解：解：过过 P1 点作圆柱形高斯面点作圆柱形高斯面, , 左右底左右底面分别在导体内和经过面分别在导体内和经过 P1 点。点。0

22、qsdDs侧右底左底DDDssdD高斯面高斯面D D00左底侧DD0cos11SDdsDsdDs右底00Sq01D00011rDE3400ddr1P2P完全类似完全类似: :过过P2点作高斯面点作高斯面, , 左右底面分别在导体内左右底面分别在导体内和经过和经过P2点。点。000qDD右底02SSD02DD DrrDE00022侧右底左底DDDD35例例. 自由电荷面密度为自由电荷面密度为 0的平行板电容器的平行板电容器, 其间充满相对其间充满相对介电常数为介电常数为r 的电介质，求极化电荷面密度。的电介质，求极化电荷面密度。+ o- o- + 解解: 如图取一如图取一圆柱形高斯面圆柱形高斯面

23、，由介质中的高斯定理由介质中的高斯定理0SSD0DrrDE000or110qsdDs由无限大带电平面的场强由无限大带电平面的场强和场强叠加原理和场强叠加原理000E36作业作业 P63P633,93,9，111137行驶在上海世博园区内的行驶在上海世博园区内的超级电容公交车超级电容公交车通过车载通过车载电容器电容器驱动驱动, , 车站被改造成充电站车站被改造成充电站, , “在始发站，等乘客上在始发站，等乘客上车的车的2 2、3 3分钟功夫就能分钟功夫就能充好电，以后每一站停充好电，以后每一站停靠期间和充电架连上充靠期间和充电架连上充几十秒电。几十秒电。” ” 11.4 11.4 电容电容 电

24、容器电容器38一、孤立导体的电容一、孤立导体的电容2 2、孤立导体的电容、孤立导体的电容2 2）意义：反映导体储存电荷的能力。）意义：反映导体储存电荷的能力。3 3、电容单位：法拉（、电容单位：法拉（F F）常用单位：微法常用单位：微法 F F和皮法（微微法）和皮法（微微法）pFpFpFFF12610101C C与电量和电势无关，只取决于导体形状和尺寸等。与电量和电势无关，只取决于导体形状和尺寸等。VQC 1 1、孤立导体：、孤立导体：不受外界影响的导体（该导体附近无不受外界影响的导体（该导体附近无其它带电体）。其它带电体）。 1 1）定义：带电量与其电势的比值。）定义：带电量与其电势的比值。

25、带电带电q q - -电势电势V V ，带电带电2 2q q -电势电势2 2V V . .39例：求孤立导体球（例：求孤立导体球（R）的电容）的电容RVQCo4QRQV04例：两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，两例：两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，两者的电容值相比较者的电容值相比较（A）空心球电容值大（）空心球电容值大（B）实心球电容值大）实心球电容值大（C）两球电容值相等）两球电容值相等 （D）大小关系无法确定）大小关系无法确定 40二、电容器的电容二、电容器的电容1 1、电容器：两个相互靠近又、电容器：两个相互靠近又彼此绝缘彼此绝缘的的导体导体所构成所构成的系统。的系统

26、。极板极板AVBVQQ2 2、电容器的分类、电容器的分类(1)(1)按电介质材料分：气体、云母、陶瓷电容等按电介质材料分：气体、云母、陶瓷电容等. .(2)(2)按极板形状分：圆柱型、球型、平行板电容器等按极板形状分：圆柱型、球型、平行板电容器等. .413 3、表征电容器性能的两个量：耐压，电容、表征电容器性能的两个量：耐压，电容耐压：电容器两极板上所能加的最大电压。耐压：电容器两极板上所能加的最大电压。电容器击穿：电容器极板间电压超过耐压时电容器击穿：电容器极板间电压超过耐压时, ,两极板两极板间的间的电介质被击穿电介质被击穿。4、电容器的电容、电容器的电容C1 1）意义：表示电容器储存电

27、荷能力的大小。）意义：表示电容器储存电荷能力的大小。2)2)定义：极板电量定义：极板电量q q与极板间电势差与极板间电势差U U之比之比. .UqC 注意：电容器电容大小只与电容器的大小、形状、电注意：电容器电容大小只与电容器的大小、形状、电介质种类等有关，而介质种类等有关，而与电量、电势差无关与电量、电势差无关。425 5、计算电容器电容的一般步骤、计算电容器电容的一般步骤（1 1）先设定电容器两个极板的带电量）先设定电容器两个极板的带电量 （2 2）求出两极板间电场强度）求出两极板间电场强度E E（3 3）计算两极板间的电势差）计算两极板间的电势差BAl dEU（4 4）由电容定义式计算出

28、电容）由电容定义式计算出电容C CUqC43例例: : 平行板电容器的电容平行板电容器的电容SQDEororr0SQdEdl dEUordAB0dSUQCorAB平行板电容器极板面积为平行板电容器极板面积为S，板间，板间距离为距离为d ，板间充满某种电介，板间充满某种电介质质,S d,S d，求电容器电容。，求电容器电容。DSSdDSdDSdDSdDS下侧上 SqD作圆柱形高斯面作圆柱形高斯面, , 上下底面分别在极板和电介质内。上下底面分别在极板和电介质内。同种电介质充满同种电介质充满两极板间的空间。两极板间的空间。ABrqq- - - - - - - - - - + + + + + + +

29、 + + + 解：假设两极板分别带电解：假设两极板分别带电+q、-q44例：电容器两平行极板间距为例：电容器两平行极板间距为 d , , 极板面积为极板面积为 S，Sd,Sd, 其间其间插有厚度为插有厚度为 d 、相对、相对电容率为电容率为 r r 的电介质，如图，求该电容的电介质，如图，求该电容器的电容。器的电容。ddr1P2P0031 EE3P1d2d解：设两极板电荷面密度解：设两极板电荷面密度0先求出先求出P P1 1、P P2 2、P P3 3三点的场强。三点的场强。00rE002) (0020010030201021ddddddl dEl dEl dEl dEUorooroodddd

30、) (00dddSUSUQCrr0321DDD45例、球形电容器由半径为例、球形电容器由半径为R R1 1的球体和内半径为的球体和内半径为R R3 3的导的导体球壳构成，其间有两层均匀电介质，分界面的半体球壳构成，其间有两层均匀电介质，分界面的半径为径为R R2 2，相对介电常数分别为，相对介电常数分别为 r1r1和和 r2r2 。求电容。求电容。R1R2R3 r1 r2QDrSdDS2424rQD2114rQEro2224rQEro322122211344RRroRRrorQdrrQdrU321021231112324RRRRRRRRRQrrrr2311123232121134RRRRRRR

31、RRUQCrrrro46 三、电容器的串联和并联三、电容器的串联和并联1 1、电容器的并联、电容器的并联nQQQQ21niinCCCCUQC1211 1）图示）图示2 2）总电压）总电压: :4 4）等效（值）电容）等效（值）电容niiCC13 3）总电量：）总电量：使等效电容增大使等效电容增大,但耐压不变但耐压不变.等效等效UCCCQQQQnn2121C1C2C3UUCUQC 等于各电容等于各电容器电容之和。器电容之和。5 5）并联效果）并联效果nUUUU21472 2、电容器的串联、电容器的串联C1C2CnUnUUUU21nCCCUQC1111211 1）图示：）图示：2 2）总电量）总电

32、量等效电容的倒等效电容的倒数等于各电容数等于各电容的倒数之和。的倒数之和。nCCCC1111213 3）总电压）总电压提高电容的耐压能力提高电容的耐压能力.但等效电容减小但等效电容减小.等效等效QCCCUUUUnn1112121UCUQC 4 4）等效电容）等效电容5 5）串联效果）串联效果nQQQQ2148+Q1 -Q 1 C1 C2+Q2 -Q2 例例:先把每个电容器单独充电先把每个电容器单独充电,C1=2 F,U1=100V,C2=3 F,U2=200V,再如图所示再如图所示并联，求达到稳定后各电容器的带电并联，求达到稳定后各电容器的带电量和电压量和电压.)(106200103),(10

33、2100102462220461110CUCQCUCQ)(106 .11051082642121VCCQQCQU)(102 .3106 .110242611CUCQ解：解：)(108 .4106 .110342622CUCQ49例例 如图，一平行板电容器极板面积为如图，一平行板电容器极板面积为S，厚度为，厚度为d1 1 ，中间一半体积内充有电容率为，中间一半体积内充有电容率为1的的介电质，另一半介电质，另一半体积内充有电容率为体积内充有电容率为2的的电介质，求该电容器的电容电介质，求该电容器的电容. .d21S/2S/2解解此题可看成两个电容此题可看成两个电容器的并联器的并联2d2d2211S

34、CSC21CCC2d)(21S50例例 内半径为内半径为R1,外半径为外半径为R2的圆柱形电容器的圆柱形电容器(R22R1),中间中间充以两种不同介质充以两种不同介质,相对介电常数分别为相对介电常数分别为 r1和和 r2= r1/2,分界分界面半径为面半径为r.两介质的击穿电场强度都是两介质的击穿电场强度都是EM. 问问: 当电压升高当电压升高时时,哪层介质先被击穿哪层介质先被击穿? 最大电压为多少最大电压为多少?解解:11 r012rE22r022rE1221211r21r11r22r21rrrrrrEE21EE 外层最先达到击穿电场强度外层最先达到击穿电场强度EM, 即先被击穿即先被击穿.

35、rEM2r0221dd21RrrRMrErEV02r2MrErRRrrr220110ln2ln2122ln2rRRrEMrRrERrrEMM21lnln251作业作业 P63P634 4，5 5，1414，1616， 18185211.5 11.5 电场的能量电场的能量 RIC1、带电带电电容器电容器具有能具有能量量RIC一、电容器的能量一、电容器的能量2 2、带电电容器的、带电电容器的能量公式能量公式由功能原理，电场力做功转化为能由功能原理，电场力做功转化为能量。量。CqqVqAdddABCQqCqAAQ2021dd2ABAB2e212121CVQVCQW任任意意时时刻刻q q AVBVdq终终了了时时刻刻Q Q AVBV ABABqUUUC53解解 ：根据功能原理可知，电容器两个状态下的能量差就根据功能原理可知，电容器两个状态下的能量差就等于外力做的功。等于外力做的功。qqd2122222CqCqWAqqd初态初态末态末态SdqAr022dSCr01212122CCCCq例：一平板电容器面积为例：一平板电容器面积为S S，间距，间距d d，板间充满相对介，板间充满相对介电常量为电常量为 的电介质的电介质, ,用电源充电后，两极板分别带用电源充电后，两极板分别带电为电为+ +q q和和- -q q，