1、大学物理学电子教案,武警学院教学课件,静电场中的导体,9-1 静电场中的导体9-2 电容 电容器,两条实验定律,两个出发点,两个基本性质,电荷受力电场力作功,两个物理量, 电场强度电势能,静电场复习,库仑定律叠加原理, 高斯定理环路定理,第九章,静电场中的导体和电介质Conductor in electrostatic field,在静电场中总是存在导体或电介质静电场与 静电场中导体或电介质之间有相互作用主要内容有:静电场中导体电容器电介质的极化有介质时的高斯定理电场的能量,9-1 静电场中的导体,一、静电感应 静电平衡条件,金属导体有自由电子,作无规则的热运动。,导体中的自由电子在电场力的作
2、用下作宏观定向运动,引起导体中电荷重新分布而呈现出带电的现象,叫作静电感应。,导体的两个侧面出现了等量异号的电荷。在导体的内部建立一个附加电场。导体内部的场强E 就是E 和E0 的叠加。,开始, E R2 R1 ),板间电势差,圆柱形电容器的电容,圆柱越长,电容越大;两圆柱之间的间隙越小,电容越大。,用d表示两圆柱面之间的间距,当dR1 时,平板电容器,S,求: 各介质内的, 电容器的电容 。,例2 :平行板电容器两极板面积为S ,极板间有两层电介质, 介电常数分别为1 ,2 ,厚为d1 , d2 。电容器极板上自由电荷面密度 。,解: 由高斯定理, 两极板间的电势差,三、电容器的并联和串联,
3、特点:每个电容器两端的电势差相等,总电量:,等效电容:,结论:当几个电容器并联时,其等效电容等于几个电容器电容之和;各个电容器的电压相等;并联使总电容增大。,特点每个电容器极板所带的电量相等,总电压,等效电容,结论:当几个电容器串联时,其等效电容的倒数等于几个电容器电容的倒数之和;等效电容小于任何一个电容器的电容,但可以提高电容的耐压能力;每个串联电容的电势降与电容成反比。,并联电容器的电容等于各个电容器电容的和。,串联电容器总电容的倒数等于各串联电容倒数之和。,当电容器的耐压能力不被满足时,常用串并联使用来改善。串联使用可提高耐压能力并联使用可以提高容量,电介质的绝缘性能遭到破坏,称为击穿。,所能承受的不被击穿的最大场强叫做击穿场强或介电强度。,讨论,小 结,91 静电场中的导体静电感应 静电平衡条件静电平衡时的电荷分布静电屏蔽,92 电容 电容器孤立导体的电容电容器电容器并联和串联,作业:思考题: P93 2,3,6,9 习 题: P94 2,4,6,10 预 习: 9-3,9-4,