導(dǎo)體和電介質(zhì)35803課件

上節(jié)課的有關(guān)內(nèi)容靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)電極化強(qiáng)度矢量的電偶極矩矢量和介質(zhì)中的高斯定理環(huán)路定理

有介質(zhì)存在時(shí),物理量之間的關(guān)系解題一般步驟：q自1.孤立導(dǎo)體的電容V——孤立導(dǎo)體的電容。導(dǎo)體每升高單位電勢(shì)，所需要的電量:單位：F(法拉)常用單位:一般導(dǎo)體不同，C就不同。如同容器裝水：九、電容和電容器Capacitanceandcapacitors32設(shè)地球是一圓球體，其電容為：例如：孤立導(dǎo)體球的電容設(shè)導(dǎo)體球帶電q，Rq其電勢(shì)為:則:33與其是否帶電無關(guān)！（1）平行板電容器3.常見的幾種電容器的電容（2）圓柱形電容器++++++++++––––––––––l+qq(3)球形電容器的電容RARB–

q+q35S、、例5.一平行板電容器,兩極板間距為d、面積為S，其中置一厚度為t的平板均勻電介質(zhì),其相對(duì)介電常數(shù)為r,

求該電容器的電容C。d解：設(shè)極板上面電密度為、由高斯定理可得：空氣隙中介質(zhì)中則則兩極板間的電勢(shì)差為364.電容的計(jì)算與介質(zhì)板的位置無關(guān)介質(zhì)板的厚度t、Ct=d時(shí)37例5.一平行板電容器,兩極板間距為b、面積為S，其中置一厚度為t的平板均勻電介質(zhì),其相對(duì)介電常數(shù)為r,

求該電容器的電容C。解：兩極板間電勢(shì)差d電容C討論求電容的方法：（1）假定二極板帶等量異號(hào)電荷+Q、-Q（2）求出板間場(chǎng)強(qiáng)E(高斯定理):（3）求出板間電勢(shì)差V(定義法):（4）根據(jù)C=Q/V求出電容。歸納39一個(gè)電容器的電容量或耐壓能力不夠時(shí)可采用多個(gè)電容連接：如增大電容，可將多個(gè)電容并聯(lián)…若增強(qiáng)耐壓，可將多個(gè)電容串聯(lián)…耐壓強(qiáng)度但是電容減?。?.電容器的串、并聯(lián)401.電荷在外電場(chǎng)中的靜電勢(shì)能電場(chǎng)力作功=電荷電勢(shì)能的減少.a.b即：又：比較兩式得：一點(diǎn)電荷q在電場(chǎng)中具有靜電勢(shì)能：設(shè)點(diǎn)電荷q

在電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為Wa、Wb66電場(chǎng)力作功，點(diǎn)電荷q

從ab電荷與場(chǎng)源電荷的相互作用能十、靜電場(chǎng)的能量能量最低能量最高穩(wěn)定平衡態(tài)非穩(wěn)定平衡態(tài)非平衡態(tài)非平衡態(tài)討論68當(dāng)電偶極子從，轉(zhuǎn)動(dòng)到0方位時(shí)，電場(chǎng)力矩作功A>0,電勢(shì)能增量為：<0即：電場(chǎng)力作功是以電勢(shì)能減少為代價(jià)69電容器的充電過程：是電源力不斷將dq從極板B極板A的過程。設(shè)電容器的電容為C將dq由BA電源力克服電場(chǎng)力作功：在極板帶電總量為Q

的全過程中，QQ電源力所作的總功為：帶電+q、qVAB=VA

VB某t時(shí)刻兩極板電容器能量=電源力所作的功即：=A412.電容器的儲(chǔ)能例8.求一圓柱形電容器的儲(chǔ)能W=？解：設(shè)電容器極板半徑分別為R1、R2帶電線密度分別為

、–，則兩極板間的電場(chǎng)為：l2o

增加了一個(gè)求C的方法：–1o

也可用或注意43例9.平行板電容器極板面積為S,間距為d,接在電源上以保持電壓為U,將極板的距離拉開一倍，計(jì)算：（1）靜電能的改變We=？；（2）電場(chǎng)對(duì)電源作功A=？；（3）外力對(duì)極板作功A外=？解：（1）極板拉開前極板拉開后靜電能減少了44靜電能的改變（2）電場(chǎng)對(duì)