大学物理_静电场的能量.ppt

《大学物理_静电场的能量.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、4.6静电场与导体和电介质的相互作用一.静电场中的导体1.静电感应与静电平衡，E内=E0+E′=02.导体静电平衡的性质导体表面上任意一点的场强E⊥导体表面。导体是等势体，导体表面是等势面。电荷只分布在导体的外表面。3.导体表面电荷分布与尖端放电导体表面电荷分布与导体形状，导体带电量，周围其他场源产生的电场有关；孤立导体表面电荷密度(s)随表面曲率增大而增大。场离子显微镜(FIM)这是一枚非常尖的钨针的尖端在场离子显微镜下的照片，每个小圆球都是一个独立的原子。而那些颜色鲜艳仿佛橡皮泥的条状物则是在成像期间位置发生变化的原子。（成像时间1秒）4.导体空腔

2、二.静电场中的电介质1.介质的极化：电介质处在电场中，出现极化电荷q'（束缚电荷），产生附加电场的现象。2.极化机制位移极化取向极化3.介质中的场强E=E0+E'E'为极化电荷产生的电场E'=－xeExe→介质的极化率∴E=E0－xeEer——相对介电常数，有介质存在时，介质内部的场强为E0的1/er倍。4.电介质中的高斯定理引入电位移矢量：4.7电容器静电场的能量一.电容器1.构成：相距很近、等间距充满介质的金属板。2.电容量：二、电容的计算1.平行板电容器①电荷均匀分布②极板间的场强③极板间的电势差④根据定义式求电容2.球形电容器①分析电荷的分布。

3、②求场强分布。③求AB之间的电势差。④根据定义式求电容三、静电场的能量1.电容器的能量W外=-Ae=WedWe=-dAe=dqEd=udq由V=Sd是极板间存在电场空间的体积2.能量密度——单位体积内的电场能3.推广----任意电场都有：例1.计算球形电容器电场中所储存的能量。设内、外球面分别均匀带电±Q，两球面之间冲满介电常数为e的电介质。解：①电场分布②取体积元③积分计算总能量习题：P1034.18、4.21