2022-2023学年高二物理竞赛课件:静电场中的导体和电介质小结.pdf
静电场中的导体和电介质小结
静电场中的导体和电介质小结
一、静电场中的导体
1.导体的静电平衡条件
场强:离=0
表面⊥表面
或电势:导体是等势体
表面是等势面
2.静电平衡时导体上的电荷分布当地表面紧邻
处的电场强度
9内=0,σ=E?E
3.静电屏蔽:
腔内无电荷,屏蔽外电场,(外面进不来)
接地腔内有电荷,屏蔽内电场(里面出不去)
分析两类静电平衡的电荷电场分布
4.有导体存在时静电场的分析与计算
(1)分析方法:·用电荷守恒
·用静电平衡条件
·用高斯定理
.场强积分求电势
(2)常见导体组:·板状导体组
·球状导体组
二、静电场中的电介质
1.电介质的极化:在外电场的作用下,电介质表
面出现束缚电荷的现象(均匀电介质),叫做电
介质的极化。
无极分子电介质的极化位移极化
束缚电荷
有极分子电介质的极化转向极化
2.电极化强度:对各向同性电介质,在电场不太
强的情况下
?-1
介质电极化率
束缚电荷的面密度:在数值上就等于极化强度矢量
在介质表面法线方向的分量。
4.电位移矢量:D=e_
D=ε?E+P
5.D的高斯定理:通过任意封
闭曲面的电位移通量等于该
封闭面包围的自由电荷的代
数和。
6.静电场中有电介质时解题思路:
问题:E=E?+Eq?
在电荷分布具有某种对称性的情下,首先由D的
高斯定理出发求解
b高斯定理
三、电容器的电容c=g
1.典型的电容器电容的计算
平行板球形柱形
d
c=9=4?
c-9-*g-R
1.串联:c-Z
电容器组
2.并联:c=ZC;
四、电容器的能量
电容器的贮能公式
电介质中
电场能量密度:
dV
W?=A?+A?
3
十92
=
+7CCo/o
g
99,(i)
W.=22
+Q-Q