物理-下第九章、静电场

2、极化强度与极化规律

无论是无极分子电介质还是有极分子电介质，极化之后，其体内ρ=0（各向同性的均匀电介质）,每一个分子pi≠0,整体，其宏观表现都一样

σ/≠0

。⑴极化强度

描述电介质极化强弱的物理量，反映了电介质内分子电偶极矩排列的有序程度。⑵极化规律⑶极化强度与极化电荷的关系

均匀介质极化时，其表面上某点的极化电荷面密度，等于该处电极化强度在外法线上的分量。极化电荷

在电场中，穿过任意闭合曲面的极化强度通量等于该闭合曲面内极化电荷总量的负值。表面极化电荷三、电介质对电场的影响应针对具体问题才能得出具体结果例：求无限大均匀带电的正负极板间各向同性均匀电介质内部的场强电介质中的电场

E＝E0

＋

E

/

E0→电介质→极化→σ/→E

/→E0

＋

E

/

＝E→空间的场强分布发生改变

四、电位移矢量与介质中的高斯定理1、电位移矢量2、介质中的高斯定理3、各向同性均匀电介质中场强与电位移的关系电位移矢量真空中介质中通过任意闭合曲面的电位移通量，等于该闭合曲面所包围的自由电荷的代数和。线线电位移线大小:方向:切线例

设一带电量为的点电荷周围充满介电常数为的均匀介质，求场强分布．

根据介质中的高斯定理解例题分析例如图所示，求：⑴介质层内外的场强分布⑵介质层内外的电势分布⑶金属球的电势解：⑴取半径为r

的高斯面S，用介质中的高斯定理求场强分布⑵根据电势的定义求电势分布⑶金属球上各点电势相同，金属球为一等势体例：如图所示，已知两平板电极A、B之间充满厚度分别为d1、d2的均匀电介质εr1、εr2，求两极板之间的电势差。解：1、利用介质中的高斯定理求D

选取高斯面如图，电位移D对该高斯面的通量3、根据电势差的定义计算电势差2、利用场强与电位移的关系求场强上节回顾一、电介质及其分类二、电介质的极化三、电介质对电场的影响四、电位移矢量与介质中的高斯定理⑴极化强度⑵极化规律⑶极化强度与极化电荷的关系E0→电介质→极化→σ/→E

/→E0

＋

E

/

＝E→空间的场强分布发生改变静电场与电介质的相互作用§9－6静电场的能量一、电容与电容器二、电容器的储能三、静电场的能量例题分析一、电容与电容器1、孤立导体的电容

它反映了导体容纳电荷的能力，其意义是导体的电势每升高一个伏特所需的电量。例：求孤立导体球的电容孤立导体:周围没有其它导体和带电物体的导体实验发现：地球半径2、电容器的电容

电容器是指利用静电屏蔽原理制作的、不受其它物体影响的、用于电路中储存电荷或者电场能量的某种导体组合。3、电容器电容的计算⑴平板电容器的电容电容器的电容A、B间场强分布电势差电容⑵球形电容器的电容⑶圆柱型电容器的电容真空电容器充满某种电介质后，其电容通常会增加介电常数（电介质的电容率）平行板电容器相对介电常数(电介质的相对电容率)同心球型电容器同轴圆柱型电容器4、电介质对电容的影响5、电容器的并联和串联⑴并联电容⑵串联电容二、电容器的储能电容器的充放电过程任一时刻终了时刻外力作功转化为系统的电势能：

，，三、静电场的能量

该结果表明：静电场的能量存储在静电场分布的空间例1、平行无限长直导线

已知:a、d、d>>a

求:单位长度导线间的C解:设则场强分布导线间电势差电容例题分析：场强分布电势差电容例2.平行板电容器。已知d1、r1、d2、r2、S

求:电容C解:设两板带电设q场强分布电势差例3.平行板电容器