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CH14静电场中的导体和电介质2

CH14静电场中的导体和电介质2例2两块大导体平板，面积为S，分别带电q1和q2，两板间距远小于板的线度。求平板各表面的电荷密度。2341q1q2BA解：电荷守恒导体板内E=02341q1q2BA五、电容1.孤立导体：导体周围无其它带电体或导体。2.孤立导体电容以带电球体为例：-------电容定义：孤立导体所带的电量与导体的电势的比值，称为电容。注意：导体的电容只与导体的形状、大小有关，而与导体上的电量（Q）和电压（V）无关，它表征了导体容纳电荷的能力。单位：库仑/伏特，法拉，F，微法，mF，皮法，pF例1：如果地球当成电容，其...

例2两块大导体平板，面积为S，分别带电q1和q2，两板间距远小于板的线度。求平板各表面的电荷密度。2341q1q2BA解：电荷守恒导体板内E=02341q1q2BA五、电容1.孤立导体：导体周围无其它带电体或导体。2.孤立导体电容以带电球体为例：-------电容定义：孤立导体所带的电量与导体的电势的比值，称为电容。注意：导体的电容只与导体的形状、大小有关，而与导体上的电量（Q）和电压（V）无关，它表征了导体容纳电荷的能力。单位：库仑/伏特，法拉，F，微法，mF，皮法，pF例1：如果地球当成电容，其电容为多大？（地球半径为6.4106m）解：假设让地球带上电量为q的电荷，地球的电势为(孤立导体球)3.电容器的电容电容器：两相互绝缘的导体组成的系统。A、B为电容器的两极板，导体A、B相对两表面上所带的等值异号的电荷量为电容器所带的电量。q为一个极板带电量的绝对值。孤立导体和地球构成一个电容器。注意：电容只与电容器极板的形状、大小、极板间距离有关，而与极板上的电量（Q）和电压（V）无关。电容器的表示符号：4.电容的计算方法计算要点：2）计算极板间的电势差：1）设电容器充电q，求极板间的场强分布：3）由电容器电容定义计算电容：（1）平板电容器d+++++-----BAS几种常见电容器电容的计算：解：设极板上带电量q，则极板上电荷的面密度为极板间的电场强度为Sdd+++++-----BAS极板间的电势差为则平板电容器的电容为Sd可见C与q和V无关（2）球形电容器解：设极板上带电量q，则极板间场强为极板间的电势差为极板间的电势差为则球形电容器的电容为可见C与q和V无关lRARB（3）圆柱形电容器hr解：设内圆柱面上带电量+q，则单位长度上的电荷线密度为作圆柱高斯面，求出圆柱面间电场强度lRARBhr圆柱面间电势为则圆柱形电容器的电容为可见C与q和V无关理论和实验证明充满介质时电容真空中电容相对介电常数一些电介质的相对介电常数电介质r电介质r电介质r真空1变压器油3氧化钽11.6空气1.000585云母3~6二氧化钛100纯水80普通陶瓷5.7~6.8电木7.6玻璃5~10聚乙烯2.3石蜡2.2纸3.5聚苯乙烯2.6钛酸钡102~1045、电介质电容器6、电容器的串联和并联（1）电容器的串联特点：根据有注意:(1)电容越串容量越小。(2)可提高电容耐压程度，外加电压由各电容器分压。若面积S相同，相当于将极板间距增大。（2）电容器的并联特点：根据注意：（1）电容越并越大，若极板间距d相同，电容并联相当于增加面积S。(2)并联电容器的耐压程度，由单个电容器的最低耐压值决定。六、电介质的极化=±C--H+H+H+H+CH4-q+q=O--H+H+H2O电介质：分子中的正负电荷束缚很紧，介质内部几乎没有自由电荷。无极分子有极分子+-±±±±±±±±±±±±±±±+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-E01、电介质的极化过程---+++E0无极分子的位移极化F’F+-E0+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-E0---+++E0有极分子的转向极化在外电场的作用下，介质表面产生电荷的现象称为电介质的极化。电介质的极化的结果：电介质的极化：外场退极化场介质内部的场极化电荷极化场E’削弱外场E0但不能抵消外场。2.电极化强度矢量（1）电极化强度矢量单位体积内分子电偶极矩的矢量和。（2）空间任一点总电场总电场外电场束缚电荷电场（3）电极化强度与总电场的关系极化率（4）极化率与相对介电常数的关系注意：1.真空中P=0，真空中无电介质。2.导体内P=0，导体内不存在电偶极子。对无极分子3束缚电荷与电极化强度的关系：dSl分子电偶极矩电极化强度(对无极分子)由于极化而越过面元的总电量(1)束缚电荷面密度电介质极化时产生的束缚电荷面密度等于电极化强度沿电介质相应表面外法线方向的分量。---+++++++++------七、电介质中的高斯定理真空中：介质中：1.电位移矢量在任何静电场中，通过任意闭合曲面的电位移通量等于该曲面所包围的自由电荷的代数和。2.介质中的高斯定理：线性且各向同性的电介质：一般情况：

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