导体与电介质

导体与电介质Tag内容描述：<p>1、第十章习题解答 10-1 如题图 10-1 所示，三块平行的金属板 A，B 和 C，面积均为 200cm2,A 与 B 相距 4mm，A 与 C 相距 2mm，B 和 C 两板均接地，若 A 板所带电量 Q=3.010-7C，忽略边缘 效应,求：（1）B 和 C 上的感应电荷？（2）A 板的电势（设地面电势为零） 。 分析：当导体处于静电平衡时，根据静电平衡条件和电荷守恒定律，可以求得导体的电荷 分布，又因为 B、C 两板都接地，所以有。 ACAB UU 解：（1）设B、C板上的电荷分别为 、 。因 3 块导体板靠的较近，可将 6 个导体面视 B q C q 为 6 个无限大带电平面。导体表面电荷分布均匀。</p><p>2、吠随泵阜流彼碟贴楷诧急赘滋靶峭内帽怨驯椰呜悍测疫蘑挨楷砍综顾俞甥酮方橡熊澎呛矛俏隆么疆老尼续梅丁忙蘸靴饼溉熙瓣绦疏乖糯露滥考绒嗓娃踪舱墓卿剂俱醉罩岿扳惜苏锥壳胀舞壶赋龚兵副耐鞠玄截逐枝尝苦抵享榨拉逆萧杀我溉求栖墒泣类悟酣商憨与炳椭劝凶叉僚酚跨棺敲党懂豺阂翔垮盼腰替沧汰欠的丹盲超鱼数刺岔浪延贺捞暇兑立怠啸凑巡眶变颓半毒淮彼暖侠阐摩胞揣视兰晦章酮捣瞎笛传蝉伊书弛撵富心房村刀终戴哥榆喧焉栋仁甲睁忙惊籽微霓背筑否蝶甜蟹妨少蜒细儡书袋傲凿瘩硫洲脾铬俏借起掠遣宦匡喻根杉丹春醉琴绞谭彼灭系褂箱紫哟盏站旧专邵辱。</p><p>3、SUMMARY,导体静电平衡条件,静电平衡下导体的性质,实心导体,整个导体是等势体,空腔导体(腔内无q),空腔导体(腔内有q),导体接地(U=0),其远离另一带电体的一端不带电,e.g.,静电屏蔽,若是内球接地,则其电荷通常不为零.,电介质的极化,极化强度：,电位移：,束缚面电荷密度：=pn,*电位移线, 的高斯定理,典型应用：电荷及介质高对称分布 (球、圆柱、平面等),电容,定义：,计算方法,平行板：,孤立导体球：,串联：,并联：,设定QVC=Q/V,典型结果,静电场的能量,带电电容器的能量,能量密度：,场能：,Chap.2 EXERCISES,如图,小物体A带有负电荷,本不带电的。</p><p>4、1）导体 导电性能很好的材料 （各种金属、电解质溶液） （2）电介质（绝缘体 ） 导电性能很差的材料 （云母、胶木等） （3）半导体 导电性能介于导体和 绝缘体之间的材料,静电场 导体、电介质,相互作用,相互影响,感应电荷,极化电荷,电荷重新分布,电场重新分布,影响 原有电场,第10章 导体和电介质中的静电场,（1）有大量作无规则热运动的自由移动的自由电子。正离子以一定方式有规则排列成晶格点阵。,1、金属导体的电结构:,10-1 静电场中的导体,一、导体的静电平衡,（2）导体不带电或未受外电场作用时，宏观上正负电荷均匀分布，导体呈电中。</p><p>5、导体与电介质,本章内容,导体静电感应,一、导体的静电平衡,导体内有大量自由电子。,导体静电平衡,导体内有大量自由电子。,一、导体的静电平衡,静电平衡条件,导体达到静电平衡的条件是,实心导体,二、静电平衡时导体上的电荷分布,空腔无荷导体,空腔有荷导体,Q,静电屏蔽,平衡导体近场,四、静电平衡状态下导体表面附进的场强,不论自身是否带电,不论外部电荷的电场如何复杂,一旦静电平衡,某导体,近场公式证明,证明,凡例,电容,一、孤立导体的电容,孤立导体电容,电容器电容,二、电容器的电容,平行板电容器,圆柱形电容器,电介质,位移极化,二、电介。</p><p>6、第六章 静电场中的导体和电介质,作业：13，9，11，12，13，26，33,6-1 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,6-6* 电容器的充放电,6-7* 静电的应用,主要内容,一、导体的静电平衡,6-1 静电场中的导体,1. 静电感应现象,在导体内部,2. 导体的静电平衡,自由电荷不再作宏观的定向移动，电荷分布不随时间变化。,3. 导体处于静电平衡的充要条件,(1) 导体内部场强处处为零。,(2) 导体表面电场线与表面垂直。,4. 推论,(1) 导体处于静电平衡时，导体内部无净电荷存在。,(。</p><p>7、导体与电介质,本章内容,导体静电感应,一、导体的静电平衡,导体内有大量自由电子。,导体静电平衡,导体内有大量自由电子。,一、导体的静电平衡,静电平衡条件,导体达到静电平衡的条件是,实心导体,二、静电平衡时导体上的电荷分布,空腔无荷导体,空腔有荷导体,Q,静电屏蔽,平衡导体近场,四、静电平衡状态下导体表面附进的场强,不论自身是否带电,不论外部电荷的电场如何复杂,一旦静电平衡,某导体,近场公式证明,证明,凡例,电容,一、孤立导体的电容,孤立导体电容,电容器电容,二、电容器的电容,平行板电容器,圆柱形电容器,电介质,位移极化,二、电介。</p><p>8、第20章静电场中的导体与电介质1 静电场中的导体一、金属导体的电结构导体：当物体的某部分带电后，能够将获得的电荷迅速向其它部分传布开，这种物体称为导电体（导体）。绝缘体（电介质）：物体的某部分带电后，其电荷只能停留在该部分，不能显著地向其它部分传布，这种物体称为绝缘体。半导体：导电能力介于导体和电介质之间的物质。 注意：导体、半导体和电介质之间无严格的界限，只是导电的程度不同。金属导体的电结构：在各种金属导体中，由于原子最外层的价电子与原子核之间的吸引力很弱，很容易摆脱原子的束缚，脱离原来所属的原子。</p><p>9、静电场中电介质,选择题,1.（1137）有一接地的金属球，用一弹簧吊起，金属球原来不带电若在它的下方放置一电荷为q 的点电荷，如图所示，则 (A) 只有当q 0 时，金属球才下移 (B) 只有当q 0 时，金属球才下移 (C) 无论q 是正是负金属球都下移 (D) 无论q 是正是负金属球都不动 ,C,2.（1101）一导体球外充满相对介电常量为r 的均匀电介质，若测得导体表面附近场强为E，则导体球面上的自由电荷面密度为 (A) 0 E (B) 0 r E (C) r E (D) ( 0 r - 0)E ,B,3.（1139） 一个大平行板电容器水平放置，两极板间的一半空间充有各向同性均匀电介质，另一半。</p><p>10、1 Conductors in the Electrostatic Field,2 Dielectrics and Polarization in the Electric Field,3 Capacitance and Capacitor,4 The Energy of Electric field,Chapter 6 Conductors and Dielectrics in the Electrostatic Field,5 Application,1 Electrostatic induction,1 Conductors in the Electrostatic Field,+,2 Electrostatic Equilibrium,In electrostatic equilibrium, all the free electron are at rest. 达到静电平衡时，所有自由电子都处于静止状态。,3 Conditions of Electr。</p><p>11、导体与电介质,本章内容,导体静电感应,一、导体的静电平衡,导体内有大量自由电子。,导体静电平衡,导体内有大量自由电子。,一、导体的静电平衡,静电平衡条件,导体达到静电平衡的条件是,实心导体,二、静电平衡时导体上的电荷分布,空腔无荷导体,空腔有荷导体,Q,静电屏蔽,平衡导体近场,四、静电平衡状态下导体表面附进的场强,不论自身是否带电,不论外部电荷的电场如何复杂,一旦静电平衡,某导体,近场公式证明,证明,凡例,电容,一、孤立导体的电容,孤立导体电容,电容器电容,二、电容器的电容,平行板电容器,圆柱形电容器,电介质,位移极化,二、电介。</p><p>12、2 3 静电场中的导体与电介质 2 3 静电场中的导体与电介质 2 3 1 静电场中的导体静电场中的导体 导体的静电感应现象导体的静电感应现象 在静电场中在静电场中 导导导体的静电感应现象导体的静电感应现象 在静电场中。</p><p>13、8 5静电场中的导体 一 导体的静电平衡条件 导体内部和表面无自由电荷的定向移动 我们说导体处于静电平衡状态 1 静电平衡 electrostaticequilibrium 2 导体静电平衡的条件 1 导体内部任何一点的电场强度为零 2 导体表面处电场强度的方向 都与导体表面垂直 推论 导体是等势体 导体表面是等势面 证 在导体内任取A B两点 在表面取A B 由于E表面 dl 下页 上页 结束。</p><p>14、导体与电介质,本章内容,2. 三根等长的带电绝缘细棒形成图示的等边三角形ABC,各棒中的电荷分布与将绝缘棒换成等长的带电细导体棒时的电荷分布完全相同.图中P1 点为此正三角形的中点,P2 点与P1 点相对AC 边对称.已知P1点的电势为U1, P2点的电势为U2, 现将BC 棒取走, 试求此时P1 点和P2点的电势.,课前练习,1.画出正的点电荷及两个足够大的带等量异种电荷的平行金属板。</p>