《有介質(zhì)時(shí)靜電場(chǎng)的規(guī)律物理教學(xué)課件PPT》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《有介質(zhì)時(shí)靜電場(chǎng)的規(guī)律物理教學(xué)課件PPT(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第12章 電容器和介電質(zhì)112.6 有介質(zhì)時(shí)靜電場(chǎng)的規(guī)律有介質(zhì)時(shí)靜電場(chǎng)的規(guī)律 一、一、 的高斯定理的高斯定理D二、二、 靜電場(chǎng)的界面關(guān)系靜電場(chǎng)的界面關(guān)系第12章 電容器和介電質(zhì)20intq0導(dǎo)體導(dǎo)體電介質(zhì)電介質(zhì)qSqE00qE0EEESqP ds int0001 SSqE dsP dsint又又001SE dsqqintint()0LE dl仍成立,仍成立,在有介質(zhì)時(shí),在有介質(zhì)時(shí),因?yàn)榕c電荷有關(guān),所以需要修改。因?yàn)榕c電荷有關(guān),所以需要修改。而高斯定理而高斯定理 一、一、 的高斯定理的高斯定理Dintq00S() EPdsqint第12章 電容器和介電質(zhì)30DEP令令稱為電位移稱為電位移 的高斯
2、定理的高斯定理D對(duì)各向同性介質(zhì)對(duì)各向同性介質(zhì)0 rDEE0r 稱為介質(zhì)的介電常數(shù)稱為介質(zhì)的介電常數(shù) (電容率)(電容率)0intSD dsq00S() EPdsqint00(1)rePEE 通過(guò)任意封閉曲面的電位移通量等于該封閉面通過(guò)任意封閉曲面的電位移通量等于該封閉面包圍的自由電荷代數(shù)和。包圍的自由電荷代數(shù)和。量綱量綱DP單位單位 C/m2第12章 電容器和介電質(zhì)4電介質(zhì)電介質(zhì) r= const.證證: q 內(nèi)內(nèi) VSSqP ds 內(nèi)0(1)rPE 00(1)rrD 1(1)rD1(1)SrqD ds內(nèi)0 limVqV 內(nèi)001(1) limVrqV 內(nèi)0 00 。01(1)r01(1)rq
3、內(nèi)證明各向同性均勻介質(zhì)內(nèi)證明各向同性均勻介質(zhì)內(nèi) 0=0處必有處必有 = 0。例例1 10 00 同理。和均勻介質(zhì)球殼和均勻介質(zhì)球殼R2 、 r例例2 已知:已知:導(dǎo)體球?qū)w球R1、qo求:求: 的分布。的分布。Eq,第12章 電容器和介電質(zhì)5 r解解:導(dǎo)體球內(nèi)導(dǎo)體球內(nèi)0E內(nèi) 導(dǎo)體球外導(dǎo)體球外 介質(zhì)和電場(chǎng)球?qū)ΨQ,介質(zhì)和電場(chǎng)球?qū)ΨQ,( )rDD r e選高斯面選高斯面 S,半徑,半徑r R1,介質(zhì)外:介質(zhì)外:R2介質(zhì)內(nèi):介質(zhì)內(nèi):204SD dsDrq20 4rD qer0ED外2000 4rq erE0rED 介0rE200 4rrqer R1q0OSr導(dǎo)體球?qū)w球均勻介質(zhì)殼均勻介質(zhì)殼求極化電荷求
4、極化電荷q 的的分布分布 :內(nèi)表0 外表ne00r常數(shù)介質(zhì)內(nèi)部:介質(zhì)內(nèi)部:0 介質(zhì)內(nèi)表面:介質(zhì)內(nèi)表面:1nr RP內(nèi)表1nr RP e11(1)()rr RrDe 01(1)r 214qR內(nèi)表內(nèi)表01(1)rq 20014qR第12章 電容器和介電質(zhì)6nree rR2R1q0O內(nèi)表0 外表ne介質(zhì)外表面:介質(zhì)外表面:22n r Rrr RPP e外表0221(1)4rqR內(nèi)表2214 (1)orqRqq外表外表內(nèi)表但是但是R1R2EOr20014rqR 20024rqR 20024qR思考思考1.1.為什么電場(chǎng)強(qiáng)度為什么電場(chǎng)強(qiáng)度曲線不連續(xù)?曲線不連續(xù)?2.2.電勢(shì)分布曲線是否電勢(shì)分布曲線是否連
5、續(xù)?如何計(jì)算?連續(xù)?如何計(jì)算?第12章 電容器和介電質(zhì)712SS側(cè)Sne02D1D二、靜電場(chǎng)的界面關(guān)系二、靜電場(chǎng)的界面關(guān)系 1. 界面的法向界面的法向12()()nnDS eDS e dD s扁 柱 體 面12()nnDDS0 S120nnDD 21ne: 2. 界面的切向界面的切向12l l1E2EteE dl扁矩形邊12()()ttEl eEl e 12()ttEEl 0(環(huán)路定理)(環(huán)路定理)12ttEE第12章 電容器和介電質(zhì)83. 對(duì)各向同性介質(zhì)交界面對(duì)各向同性介質(zhì)交界面00 ,若若12nnDD則則121122(1)11(2)ttnnEEEE式:式1122nnEE (1)12ttEE(2)(2)12,rr若若12 。則則 1 2ne1E2E 1 2te00E線的“折射”2211tan1tan12r21r1tan1tan1