《大学物理》课程教学资源（要点与例题习题讲解，PPT课件讲稿）静电场中导体和介质

静电场中的导体 和电介质

静电场中的导体 和电介质

一、基本内容 1导体静电感应 (1)导体内部电场强度为零 (E=E+E=) (2)导体表面电场强度垂直导体表面; E=e (→该点附近处导体表面的电荷面密度) (3)导体是等势体 (4)导体电荷分布在外表面,孤立导体的电 荷面密度沿表面分布与各处曲率有关

一、基本内容 1 导体静电感应 （3）导体是等势体； （4）导体电荷分布在外表面，孤立导体的电 荷面密度沿表面分布与各处曲率有关。 （1）导体内部电场强度为零； ( 0) E = E0 + E =    （2）导体表面电场强度垂直导体表面； E en    0  = ( →该点附近处导体表面的电荷面密度）

2电容和电容器 (1)定yC (2)计算方法及几种典型电容器的电容 平板电容器C=a→C=- 同心球形电容器 4TCOEr RaRB R R 同轴圆柱形电容器C 2兀E,l R R

2 电容和电容器 （2）计算方法及几种典型电容器的电容 （1）定义 U Q C = 平板电容器 d s C d s C  0  0  r = → = 同心球形电容器 B A r A B R R R R C − = 4 0  同轴圆柱形电容器 A B r R R l C ln 2 0  =

(3)电容器串,并联及其特性。 3静电场中的电介质 (1)电介质的极化现象(G,P=2P △p (2)电介质中的电场强度(E=Eo+E) (3)基本规律 P )o,O=(1 P=XEoE=(E.-DEoe

（3）电容器串，并联及其特性。 3 静电场中的电介质 （1）电介质的极化现象 ( , ) V p P   =     （2）电介质中的电场强度 ( ) E = E0 + E    （3）基本规律 P x E E Q Q P r r r    0 0 0 0 ( 1) ) 1 ) , (1 1 (1         = = −  = −  = − = 

D=P+ae d=a e 手D4=∑Qn 4静电场的能量 (1)W wdv,w=F21 ED (2)电容器能量 1-1

4 静电场的能量   = = + = i r D ds Q D P E D E 0 0 0           （1） W wdv w E ED 2 1 2 1 , 2 = = =   （2）电容器能量 2 2 2 1 2 1 2 1 QU CU C Q W = = =

二、基本要求 1掌握导体静电平衡条件及性质,并会用于分 析实际问题 2正确计算有电介质和导体存在时的电场,理 解有介质时的高斯定理 3了解电介质极化机理,理解pE、D 之间的关系 4掌握电容器的各类问题计算 5理解静电场能量的计算

1 掌握导体静电平衡条件及性质，并会用于分 析实际问题 2 正确计算有电介质和导体存在时的电场，理 解有介质时的高斯定理 4 掌握电容器的各类问题计算 3 了解电介质极化机理，理解 之间的关系 P E D    , , , 5 理解静电场能量的计算 二、基本要求

讨论 1图示一均匀带电+半径R的导体球,在导 体内部一A点,球表面附近一点B的电场强 度为多少?若移来一导体+q,则此时A 电场强度又为多大? 由静电平衡知 A 4丌E0R B

三 讨论 1 图示一均匀带电 半径 的导体球，在导 体内部一 点 ，球表面附近一点 的电场强 度为多少？若移来一导体 ，则此时 的 电场强度又为多大？ + q R A B A, B + Q 由静电平衡知 2 0 4 0 0 R Q E E B A     = = = B + Q A o

E,=0 引入带电体,由静电平衡 EB B

引入带电体，由静电平衡 0 0   = = B A E E q B + Q A o q

2在一半径为的导体球外,有一电量为+q 的点电荷,与球心距离为r(且;求导体球的 电势为多少?(应用导体静电平衡条件和性 质进行分析)

2 在一半径为 的导体球外，有一电量为 的点电荷, 与球心距离为 ，求导体球的 电势为多少？（应用导体静电平衡条件和性 质进行分析）。 R + q q r(且r  R)

由静电感应知,导体球总带电代数和为 零∑q。电荷分布在导体球表面,导体为 等势体。 今计算球心处的电势(即为导体球电势) q 球求 + czar R 4zer 4za r 十 ncar 十

今计算球心 o 处的电势（即为导体球电势） 由静电感应知，导体球总带电代数和为 零 。电荷分布在导体球表面，导体为 一等势体。 qi  = 0 r q R q R q r q V V 0 0 0 0 0 4 4 4 4         =  −  + 球 = = o R + q r + q' − q