9導(dǎo)體介質(zhì)習(xí)題課.ppt

1 1 導(dǎo)體的靜電平衡條件 2 靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布 3 導(dǎo)體存在時(shí)電場(chǎng)的分布問題 孤立導(dǎo)體靜電平衡時(shí) 其表面各處的面電荷密度與表面的曲率有關(guān) 曲率越大處 面電荷密度也越大 靜電平衡條件 電荷守恒 高斯定理 一 電場(chǎng)中的導(dǎo)體 2 二 電介質(zhì) 電介質(zhì) 無(wú)極分子電介質(zhì) 有極分子電介質(zhì) 電極化 轉(zhuǎn)向極化 位移極化 介質(zhì)中的高斯定理 D線與E線的區(qū)別 3 三 電容 并聯(lián) 串聯(lián) 四 電場(chǎng)的能量 電容器的能量 電場(chǎng)的能量密度 4 5 穩(wěn)恒電場(chǎng) 電流強(qiáng)度 電流密度 電動(dòng)勢(shì) 6 例1 一均勻帶電球面 半徑為R 總電量為Q 求這一帶電系統(tǒng)的靜電能 解1 均勻帶電球面可看作孤立導(dǎo)體電容器 則 解2 在帶電球面外取一半徑為r r dr的同心薄球殼 其體積為dV 4 r2dr 其電場(chǎng)能量為 7 例2 C1和C2兩空氣電容器并聯(lián)后接電源充電 在電源保持聯(lián)接的情況下 在C1中插入一電介質(zhì)板 則 A C1極板上電量增加 C2極板上電量減少 B C1極板上電量減少 C2極板上電量增加 C C1極板上電量增加 C2極板上電量不變 D C1極板上電量減少 C2極板上電量不變 8 解 U1 U2 不變 在C1中插入一電介質(zhì)板后 C2不變 Q2不變 選 C C1極板上電量增加 C2極板上電量不變 C1和C2兩空氣電容器并聯(lián)后接電源充電 在電源保持聯(lián)接的情況下 在C1中插入一電介質(zhì)板 則 9 例3 兩個(gè)電容器1和2 串聯(lián)后接上電動(dòng)勢(shì)恒定的電源充電 在電源保持聯(lián)接的情況下 若把電介質(zhì)充入電容器2中 則電容器1上的電勢(shì)差 電容器1極板上的電量 填增大 減小 不變 解 在C2中充入電介質(zhì)后 C1不變 10 例4 兩只電容器 C1 8 F C2 2 F 分別把它們充電到1000V 然后將它們反接 如圖所示 此時(shí)兩極板間的電勢(shì)差為 A 0V B 200V C 600V D 1000V 反接前 各極板電量如圖所示 此為反接后相連兩板總電量的絕對(duì)值 解 11 反接后 相連兩板等電勢(shì) 各極板電量如圖所示 選 C 12 例5 兩塊靠近的平行金屬板間為真空 使它們分別帶上等量異號(hào)電荷直至上面電荷密度分別為 0和 0 而板間電壓U0 300V 這時(shí)保持兩板上的電量不變 將板間一半空間充以相對(duì)介電常數(shù)為 r 5的電介質(zhì) 求 板間電壓變?yōu)槎嗌?忽略邊緣效應(yīng) 解 設(shè)金屬板的面積為S 極間距離為d 充介質(zhì)前