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

静电场中的导体和电介质小结 或电势：导体是等势体 表面是等势面 场强： E内 = 0 E表面  表面 1. 导体的静电平衡条件 2. 静电平衡时导体上的电荷分布 静电场中的导体和电介质小结 一、静电场中的导体 当地表面紧邻 处的电场强度 (2)常见导体组: · 板状导体组 · 球状导体组 (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 4. 有导体存在时静电场的分析与计算 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 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。 二、 静电场中的电介质 介质电极化率 2. 电极化强度：对各向同性电介质，在电场不太强的情况下 无极分子电介质的极化----位移极化 有极分子电介质的极化----转向极化 束缚电荷 3. 电介质表面束缚电荷密度： 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 ： 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。 5. 6. 静电场中有电介质时解题思路: 在电荷分布具有某种对称性的情下,首先由 的高斯定理出发求解 D高斯定理 ? 问题： 三、电容器的电容 1. 典型的电容器电容的计算 球形 柱形 设Q R1 R2 R1 R2 U 平行板 d 1. 串联： 2. 并联： 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： 电容器组 C +q -q dq + + + + + - - - - - E 10 以平行板电容器为例，匀强电场，能量均匀分布 已知： 11 电场能量密度： 结果可以推广到非均匀电场，普通电容器 微分即可 能量密度取决于电场和电位移矢量，二者同等重要 $