2022-2023学年高二物理竞赛课件：静电场中的电介质

静电场中的电介质 静电场中的电介质 电介质对电容的影响 相对电容率 电介质是一种绝缘材料，有时也称为绝缘介质，如：云母，聚氯乙烯，陶瓷等。首先我们从实验出发讨论电介质对电容器电容的影响。 U0 C0 Q （a）极板间为真空 C εr U Q （b）极板间为介质 电解质对电容器的影响 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 物理学 10.10 静电场中的电介质 相对电容率定义 : 实验表明： 同一种电介质对电容有相同的影响， 的值是不变；电介质不同对电容的影响也不相同， 的值也改变。这反映了电介质的自身性质 相对电容率 物理学 10.10 静电场中的电介质 电介质的极化 无极分子：（氢、甲烷、石蜡等） 有极分子：（水、有机玻璃等） 电介质  物理学 10.10 静电场中的电介质 10.10.3 电极化强度矢量 ：极化电荷面密度 ：分子电偶极矩 ：电极化强度 + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + 物理学 10.10 静电场中的电介质 极化电荷与自由电荷的关系 + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + 物理学 10.10 静电场中的电介质 + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + 电极化率 END 物理学 10.10 静电场中的电介质 -q +q UAB + + dq 因为 静电场的能量 电容器的能量 所以 物理学 10.12 静电场的能量 电场的能量 电能储存在（定域在）电场中 电容器体积：V = Sd 以平板电容器为例： 物理学 10.12 静电场的能量 电场的能量密度：单位体积电场所具有的能量 结论：电场的能量密度与电场强度的平方成正比 电场能的计算式： 注意：对于任意电场，上式普遍适用。 物理学 10.12 静电场的能量 解 由高斯定理可知，两圆柱面间的电场强度为 例 求10.11节例3中长度为l的电容器贮存的能量。 体积元dV L dr r RB RA 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 物理学 10.12 静电场的能量 物理学 10.12 静电场的能量 $