-第8章靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體與電介質(zhì)ppt課件

1、十八、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)十八、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì) 1、導(dǎo)體的靜電平衡形狀、導(dǎo)體的靜電平衡形狀0E0EE+-結(jié)果：結(jié)果：1導(dǎo)體內(nèi)導(dǎo)體內(nèi)00EEE(2)ES表表(3)int0q定義：稱這種靜電場(chǎng)中導(dǎo)體內(nèi)部和外表定義：稱這種靜電場(chǎng)中導(dǎo)體內(nèi)部和外表 都沒(méi)有電荷定向挪動(dòng)的形狀為導(dǎo)都沒(méi)有電荷定向挪動(dòng)的形狀為導(dǎo) 體的靜電平衡形狀。體的靜電平衡形狀。產(chǎn)生的條件：產(chǎn)生的條件：0E ES表表導(dǎo)出的重要結(jié)論：導(dǎo)出的重要結(jié)論：處于靜電平衡的導(dǎo)體是等勢(shì)體，處于靜電平衡的導(dǎo)體是等勢(shì)體，其外表是等勢(shì)面。其外表是等勢(shì)面。一、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體一、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 2、靜電平衡的導(dǎo)體上的電荷的分布、靜電平衡的導(dǎo)體上的電荷的分

2、布規(guī)律：規(guī)律：1其內(nèi)部各處凈電荷為零，電荷只能分布在外表其內(nèi)部各處凈電荷為零，電荷只能分布在外表2其外表上各處的面電荷密度與當(dāng)?shù)赝獗砭o鄰處地電其外表上各處的面電荷密度與當(dāng)?shù)赝獗砭o鄰處地電場(chǎng)強(qiáng)度的大小成正比場(chǎng)強(qiáng)度的大小成正比0En3孤立的導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，其外表各處的面電荷孤立的導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，其外表各處的面電荷密度與各處外表曲率有關(guān)，曲率越大的地方，面電荷密密度與各處外表曲率有關(guān)，曲率越大的地方，面電荷密度也越大。度也越大。(1)(1)、尖端放電、尖端放電3、運(yùn)用、運(yùn)用運(yùn)用：避雷針、電打火運(yùn)用：避雷針、電打火防止：輸電線外表光滑防止：輸電線外表光滑 接靜電接靜電起電機(jī)起電機(jī)產(chǎn)生過(guò)程：產(chǎn)生

3、過(guò)程：由于尖端面電荷密度很大，所以它周圍電場(chǎng)很強(qiáng)，空氣中由于尖端面電荷密度很大，所以它周圍電場(chǎng)很強(qiáng)，空氣中散存的帶電粒子，在這強(qiáng)電場(chǎng)作用下運(yùn)動(dòng)獲得足夠大能量散存的帶電粒子，在這強(qiáng)電場(chǎng)作用下運(yùn)動(dòng)獲得足夠大能量以和空氣分子碰撞時(shí)，能使空氣分子離解成電子和離子，以和空氣分子碰撞時(shí)，能使空氣分子離解成電子和離子，這些電子和離子與空氣分子又相碰，又產(chǎn)生新的帶電粒子這些電子和離子與空氣分子又相碰，又產(chǎn)生新的帶電粒子這樣就產(chǎn)生大量帶電粒子，與尖端上電荷異號(hào)的帶電粒子這樣就產(chǎn)生大量帶電粒子，與尖端上電荷異號(hào)的帶電粒子受尖端電荷的吸引，飛向尖端，使尖端上電荷被中和掉；受尖端電荷的吸引，飛向尖端，使尖端上電荷被中

4、和掉；與尖端電荷同號(hào)的帶電粒子遭到排斥從尖端附近飛開，看與尖端電荷同號(hào)的帶電粒子遭到排斥從尖端附近飛開，看起來(lái)，似乎尖端上的電荷被起來(lái)，似乎尖端上的電荷被“發(fā)射出來(lái)一樣，所以稱為尖發(fā)射出來(lái)一樣，所以稱為尖端放電。端放電。(2)、靜電屏蔽、靜電屏蔽1空心導(dǎo)體的空腔內(nèi)不受外界電場(chǎng)的影響空心導(dǎo)體的空腔內(nèi)不受外界電場(chǎng)的影響2放在接地的空心導(dǎo)體空腔內(nèi)的帶電體對(duì)外界也不放在接地的空心導(dǎo)體空腔內(nèi)的帶電體對(duì)外界也不產(chǎn)生影響產(chǎn)生影響+-+-+-結(jié)論：一個(gè)接地的金屬結(jié)論：一個(gè)接地的金屬殼網(wǎng)既可防止殼外殼網(wǎng)既可防止殼外來(lái)的靜電干擾，又可防來(lái)的靜電干擾，又可防止殼內(nèi)的靜電干憂殼外止殼內(nèi)的靜電干憂殼外。實(shí)踐中大量運(yùn)用：

5、實(shí)踐中大量運(yùn)用：1測(cè)試用的屏蔽室測(cè)試用的屏蔽室2無(wú)線電電路中的屏蔽罩、屏蔽線、高壓無(wú)線電電路中的屏蔽罩、屏蔽線、高壓 帶電作業(yè)中的均壓服。帶電作業(yè)中的均壓服。3變壓器中的屏蔽層。變壓器中的屏蔽層。初級(jí)初級(jí)次級(jí)次級(jí)例例1：不帶電的金屬球外有一帶電量為：不帶電的金屬球外有一帶電量為q的點(diǎn)電荷，的點(diǎn)電荷，求求1球上感應(yīng)凈電荷球上感應(yīng)凈電荷 2感應(yīng)電荷在感應(yīng)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng) 3感應(yīng)電荷在感應(yīng)電荷在P點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng) 4感應(yīng)電荷在感應(yīng)電荷在P點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)qxPORlr解解1由于金屬球原來(lái)不帶電，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電荷之由于金屬球原來(lái)不帶電，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電荷之和即凈電荷為

6、零和即凈電荷為零0q 2O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)OEEE點(diǎn)球又由于金屬球處于靜電平衡：又由于金屬球處于靜電平衡：0OE 而點(diǎn)電荷在而點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)：點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)：204qExr 點(diǎn)所以所以204qEExr 球點(diǎn)3同上，在同上，在P點(diǎn)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)：點(diǎn)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)：2200()4()4()qqEExxrlrl 球點(diǎn)4由于金屬球處于靜電平衡，因此是等勢(shì)體，有由于金屬球處于靜電平衡，因此是等勢(shì)體，有POUU而而 又是感應(yīng)電荷和球外點(diǎn)電荷在又是感應(yīng)電荷和球外點(diǎn)電荷在O點(diǎn)電勢(shì)的疊加。點(diǎn)電勢(shì)的疊加。OU分析可知，感應(yīng)的正負(fù)電荷電量相等且對(duì)稱分布，因此分析可知，感應(yīng)的正負(fù)電荷電量相等且對(duì)稱分布，因此感應(yīng)

7、電荷在感應(yīng)電荷在O點(diǎn)的電勢(shì)為零點(diǎn)的電勢(shì)為零04POqUUUr點(diǎn)例例2：有一大金屬板，面積為：有一大金屬板，面積為S，帶電量為，帶電量為Q，在其附，在其附近放第二塊金屬板，不帶電。求：近放第二塊金屬板，不帶電。求：1靜電平衡時(shí)，金屬板上電荷分布及空間中電場(chǎng)的分靜電平衡時(shí)，金屬板上電荷分布及空間中電場(chǎng)的分布布2如把第二塊板接地，情況又如何忽略邊緣效應(yīng)如把第二塊板接地，情況又如何忽略邊緣效應(yīng))Q1324IIIIIIP解解1靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)無(wú)凈電荷，所以電荷只能分布靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)無(wú)凈電荷，所以電荷只能分布在兩金屬外表；又因不思索邊緣效應(yīng)，電荷可視為均勻在兩金屬外表；又因不思索邊緣效應(yīng)，電荷可視為均勻

8、分布。設(shè)分布。設(shè)4個(gè)外表面電荷密度為：個(gè)外表面電荷密度為：1234 由電荷守恒定律，有由電荷守恒定律，有12QS340(1)(2)Q1324IIIIIIP由于電場(chǎng)與板面垂直，且板內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為零，所以取如圖高斯由于電場(chǎng)與板面垂直，且板內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為零，所以取如圖高斯面，經(jīng)過(guò)此面的電通量為零，有面，經(jīng)過(guò)此面的電通量為零，有在板內(nèi)任選一點(diǎn)在板內(nèi)任選一點(diǎn)P,其場(chǎng)強(qiáng)是四個(gè)面的場(chǎng)強(qiáng)的疊加，有其場(chǎng)強(qiáng)是四個(gè)面的場(chǎng)強(qiáng)的疊加，有0PE 312400002222PE又又230(3)12340(4)聯(lián)立四式得：聯(lián)立四式得：12432QS 由于靜電平衡時(shí)外表面電荷密度與外表附近場(chǎng)強(qiáng)大小成由于靜電平衡時(shí)外表面電荷密度與外表附近場(chǎng)強(qiáng)

9、大小成正比，即正比，即0E所以三區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)分別為：所以三區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)分別為：100200400222IIIIIIQESQESQES方向向左方向向右方向向右此時(shí)此時(shí)P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)2第二塊板接地，那么板右外表電荷消逝，有第二塊板接地，那么板右外表電荷消逝，有40電荷守恒，仍有電荷守恒，仍有12QS同樣做高斯面運(yùn)用高斯定理得同樣做高斯面運(yùn)用高斯定理得2303120000222PE1230即即14230,QQSS 同理可求出場(chǎng)強(qiáng)分布：同理可求出場(chǎng)強(qiáng)分布：000IIIIIIQEEES方向向右Q1324IIIIIIPq2R3R1R312010203123034444ABqqqURRRqqqUR1q例例3：一

10、金屬球：一金屬球A，半徑為，半徑為 ， 其外套一同心金屬球其外套一同心金屬球殼殼B，其內(nèi)外半徑分別為，其內(nèi)外半徑分別為 和和 ，二者帶電后電勢(shì)分別，二者帶電后電勢(shì)分別為為 和和 。求此系統(tǒng)的電荷及電場(chǎng)分布；如用導(dǎo)線將二。求此系統(tǒng)的電荷及電場(chǎng)分布；如用導(dǎo)線將二者銜接，情況又怎樣？者銜接，情況又怎樣？1R2R3RAUBU2q3q解：導(dǎo)體及殼內(nèi)電場(chǎng)應(yīng)為零，且電荷均勻分布其外表上，解：導(dǎo)體及殼內(nèi)電場(chǎng)應(yīng)為零，且電荷均勻分布其外表上，設(shè)設(shè) 分別表示半徑為分別表示半徑為 外表上所帶的電量。外表上所帶的電量。由電勢(shì)疊加原理可知：由電勢(shì)疊加原理可知：123R R R123q q q在殼內(nèi)做一高斯面，由高斯定理可

11、得：在殼內(nèi)做一高斯面，由高斯定理可得：120qq聯(lián)立方程，得：聯(lián)立方程，得：0121210122303214()4()4ABBABUUR RqRRUUR RqqU RRR電場(chǎng)分布：電場(chǎng)分布：111122122202132333432200 ()()()4()0 ()()4ABBErRqUUR RERrRrRR rERrRqU RErRrr如用導(dǎo)線銜接二導(dǎo)體，那么如用導(dǎo)線銜接二導(dǎo)體，那么 中和，使兩外表不帶電，且中和，使兩外表不帶電，且二者間電場(chǎng)為零二者間電場(chǎng)為零 ，二者間電勢(shì)差為零，二者間電勢(shì)差為零 。而球殼外外表電荷仍為。而球殼外外表電荷仍為 ，且均勻分布，且均勻分布，其外電場(chǎng)分布亦不變表達(dá)

12、靜電屏蔽效果。，其外電場(chǎng)分布亦不變表達(dá)靜電屏蔽效果。12q q20E 0ABUU3q二、靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)二、靜電場(chǎng)中的電介質(zhì) 、電介質(zhì)的極化、電介質(zhì)的極化 1、電介質(zhì)對(duì)電場(chǎng)的影響、電介質(zhì)對(duì)電場(chǎng)的影響設(shè)未插介質(zhì)時(shí)，電勢(shì)設(shè)未插介質(zhì)時(shí)，電勢(shì)插入介質(zhì)后，電勢(shì)插入介質(zhì)后，電勢(shì)0UU0/rUU1r實(shí)驗(yàn)測(cè)得：實(shí)驗(yàn)測(cè)得：相對(duì)介電常數(shù)相對(duì)介電常數(shù)00UEdUE d0/rEE2、電介質(zhì)的極化、電介質(zhì)的極化1無(wú)極分子無(wú)極分子-正負(fù)電荷作用中心重合的分子。如正負(fù)電荷作用中心重合的分子。如H2、 N2、O2、CO21、電介質(zhì)根據(jù)分子內(nèi)部構(gòu)造，可分為兩大類：、電介質(zhì)根據(jù)分子內(nèi)部構(gòu)造，可分為兩大類：2有極分子有極分子-正負(fù)

13、電荷作用中心不重合的分子。如正負(fù)電荷作用中心不重合的分子。如H2O、CO、SO2、NH3.+-+He-+OH+H+H2O+-有極分子對(duì)外影響等效為一個(gè)電偶極子，電矩有極分子對(duì)外影響等效為一個(gè)電偶極子，電矩l qPeq為分子中一切正電荷的代數(shù)和；為分子中一切正電荷的代數(shù)和；l為從負(fù)電荷作用中心指向正電作用為從負(fù)電荷作用中心指向正電作用中心的有向線段中心的有向線段+-現(xiàn)實(shí)上一切分子均可等效為電偶極子的模型現(xiàn)實(shí)上一切分子均可等效為電偶極子的模型只不過(guò)在無(wú)電場(chǎng)時(shí)，無(wú)極分子的電偶極矩為只不過(guò)在無(wú)電場(chǎng)時(shí)，無(wú)極分子的電偶極矩為零罷了。零罷了。2、電介質(zhì)在靜電場(chǎng)中的極化、電介質(zhì)在靜電場(chǎng)中的極化1無(wú)極分子的位移

14、極化無(wú)極分子的位移極化c c外場(chǎng)越強(qiáng)，分子電矩的矢量和越大，極化也越厲害外場(chǎng)越強(qiáng)，分子電矩的矢量和越大，極化也越厲害由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推算，位移極化時(shí)正負(fù)電荷中心位移僅由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推算，位移極化時(shí)正負(fù)電荷中心位移僅有原子線度的十萬(wàn)分之一。故位移極化總的看是很弱有原子線度的十萬(wàn)分之一。故位移極化總的看是很弱的。的。a a位移極化是分子的等效正負(fù)電荷作用中心在電位移極化是分子的等效正負(fù)電荷作用中心在電 場(chǎng)場(chǎng)作用下發(fā)生位移的景象。作用下發(fā)生位移的景象。b b均勻介質(zhì)極化時(shí)在介質(zhì)外表出現(xiàn)極化電荷，而非均均勻介質(zhì)極化時(shí)在介質(zhì)外表出現(xiàn)極化電荷，而非均勻介質(zhì)極化時(shí)，介質(zhì)的外表及內(nèi)部均可出現(xiàn)極化電荷。勻介質(zhì)極化時(shí)，介質(zhì)

15、的外表及內(nèi)部均可出現(xiàn)極化電荷。結(jié)論：結(jié)論：定義：介質(zhì)中某一點(diǎn)的電極化強(qiáng)度矢量等于這一點(diǎn)處定義：介質(zhì)中某一點(diǎn)的電極化強(qiáng)度矢量等于這一點(diǎn)處單位體積的分子電矩的矢量和。單位體積的分子電矩的矢量和。3、電極化強(qiáng)度、電極化強(qiáng)度PPolarization含義：描畫介質(zhì)在電場(chǎng)中各點(diǎn)的極化形狀含義：描畫介質(zhì)在電場(chǎng)中各點(diǎn)的極化形狀 極化程度和方向極化程度和方向VPPe留意留意: :介質(zhì)極化也有均勻極化與非均勻極化之分。介質(zhì)極化也有均勻極化與非均勻極化之分。宏觀無(wú)限小微觀無(wú)限大宏觀無(wú)限小微觀無(wú)限大VP- -+ePVP實(shí)驗(yàn)闡明，外電場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)實(shí)驗(yàn)闡明，外電場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)對(duì)于各向同性電介質(zhì)有：對(duì)于各向同性電介質(zhì)有：0(1

16、)rPE2有極分子的轉(zhuǎn)向取向極化有極分子的轉(zhuǎn)向取向極化結(jié)論：結(jié)論：1轉(zhuǎn)向極化主要是由于分子電矩在外場(chǎng)作用下轉(zhuǎn)向極化主要是由于分子電矩在外場(chǎng)作用下 轉(zhuǎn)向趨轉(zhuǎn)向趨近于與外場(chǎng)一致所致。此時(shí)雖有位移極化，但產(chǎn)生的近于與外場(chǎng)一致所致。此時(shí)雖有位移極化，但產(chǎn)生的電矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由轉(zhuǎn)向極化所產(chǎn)生的電矩，只需轉(zhuǎn)向極化電矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由轉(zhuǎn)向極化所產(chǎn)生的電矩，只需轉(zhuǎn)向極化的萬(wàn)分之一。的萬(wàn)分之一。2外場(chǎng)越大，電矩趨于外場(chǎng)方向一致性越好，電矩外場(chǎng)越大，電矩趨于外場(chǎng)方向一致性越好，電矩的矢量和也越大。的矢量和也越大。綜綜述：述：1不論是位移極化還是取向極化，其最后的不論是位移極化還是取向極化，其最后的宏觀效果都是產(chǎn)生了極化電荷

17、。宏觀效果都是產(chǎn)生了極化電荷。2兩種極化都是外場(chǎng)越強(qiáng)，極化越厲害兩種極化都是外場(chǎng)越強(qiáng)，極化越厲害所產(chǎn)生的分子電矩的矢量和也越大。所產(chǎn)生的分子電矩的矢量和也越大。三、電介質(zhì)內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)、有介質(zhì)時(shí)的高斯定理三、電介質(zhì)內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)、有介質(zhì)時(shí)的高斯定理 1、電介質(zhì)內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)、電介質(zhì)內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)0EEE0EE0EEEcba+-+-PPn 0- 00EEE實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在均勻介質(zhì)中實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在均勻介質(zhì)中00rEEEE1rr電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)r越大，極化越強(qiáng)，產(chǎn)生的極化越大，極化越強(qiáng)，產(chǎn)生的極化電荷電荷 越多，越多， 對(duì)對(duì) 的的減弱越大。減弱越大。qE0E2、有介質(zhì)時(shí)的高斯定理、有介質(zhì)時(shí)的高斯定理0q0

18、E0EEESS qSdES01S(0q)內(nèi)q00304qErr帶自在電荷的帶電球體帶自在電荷的帶電球體在真空中的場(chǎng)強(qiáng)：在真空中的場(chǎng)強(qiáng)：自在電荷和極化電荷共同產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)：自在電荷和極化電荷共同產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)：00304qqEEErr(1)(2)0rDEE 0rEE又由于：又由于：0304rqErr 00304qqEEErr聯(lián)立聯(lián)立可得可得01(1)rqq 代入高斯定理代入高斯定理 qSdES01S(0q)內(nèi)q得：得：00SSrqE dS 00rSSE dSq 引入物理量電位移：引入物理量電位移：高斯定理變?yōu)椋焊咚苟ɡ碜優(yōu)椋?SSD dSq介質(zhì)中的高斯定理：介質(zhì)中的高斯定理：穿出某一閉合曲面的電位移矢

19、量的通量等于穿出某一閉合曲面的電位移矢量的通量等于這個(gè)曲面所包圍的這個(gè)曲面所包圍的“自在電荷的代數(shù)和。自在電荷的代數(shù)和。SSqSdD00SSqE dS即留意：留意：1DE是一個(gè)輔助量，場(chǎng)的根本量仍是場(chǎng)是一個(gè)輔助量，場(chǎng)的根本量仍是場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)r稱為相對(duì)介電常數(shù)稱為相對(duì)介電常數(shù)r0稱為介電常數(shù)稱為介電常數(shù)3D的單位為庫(kù)侖的單位為庫(kù)侖/米米2對(duì)各向同性的介質(zhì)：對(duì)各向同性的介質(zhì)：EEDr02)E線線4 4電位移線起于正自在電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)止于負(fù)自在電電位移線起于正自在電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)止于負(fù)自在電 荷或無(wú)窮遠(yuǎn)。荷或無(wú)窮遠(yuǎn)。 在無(wú)自在電荷在無(wú)自在電荷 的地方不中斷。的地方不中斷。D線線介質(zhì)球介質(zhì)球介質(zhì)球介質(zhì)球SSqqS

20、dE)(100內(nèi)SSqSdD00E線線0D線線四、電容四、電容 、電容器、電容器 1、電容、電容單位：?jiǎn)挝唬?)(FUqC法拉伏特庫(kù)侖輔助單位：輔助單位：微法微法FF6101定義：孤立導(dǎo)體的電容定義：孤立導(dǎo)體的電容UqC 決議要素：導(dǎo)體的幾何尺寸、外形、周圍介質(zhì)。決議要素：導(dǎo)體的幾何尺寸、外形、周圍介質(zhì)。孤立導(dǎo)體的電荷量與電勢(shì)的比值，稱為該導(dǎo)體的電容孤立導(dǎo)體的電荷量與電勢(shì)的比值，稱為該導(dǎo)體的電容皮法皮法12110pFF2、電容器及其電容、電容器及其電容+ +AAq孤立導(dǎo)體作儲(chǔ)能元件的問(wèn)題：孤立導(dǎo)體作儲(chǔ)能元件的問(wèn)題：1能量?jī)?chǔ)存在整個(gè)空間，不集中。能量?jī)?chǔ)存在整個(gè)空間，不集中。2電容值受周圍導(dǎo)體或帶

21、電體影響。電容值受周圍導(dǎo)體或帶電體影響。處理方法處理方法-靜電屏蔽靜電屏蔽ABAUqC B-1平行板電容器平行板電容器- BdSA+ SqrE0EdUABABAUqC dSqr0dSdSdSqqrr00qq2圓柱形電容器圓柱形電容器L+AR1R2-一同心圓柱體，半徑分別為一同心圓柱體，半徑分別為R1、R2長(zhǎng)為長(zhǎng)為L(zhǎng)LR2-R1 求其電容量。求其電容量。rrE2Lq /212RRBAABdrrldEU12ln2RR)ln2/(12RRLUqCAB)/(ln212RRLB+ +AAqB-3球形電容器球形電容器24ABqERrRr由高斯定理知：由高斯定理知：1144BARABRBAABABUUE d

22、rRRqqRRR R4ABABBAR RqCUURR電勢(shì)差：電勢(shì)差：電容：電容：由兩同心球殼組成，半徑分別為由兩同心球殼組成，半徑分別為充溢介電常數(shù)充溢介電常數(shù)的介質(zhì)，設(shè)的介質(zhì)，設(shè)A球殼帶電球殼帶電q，B球殼帶電球殼帶電-qABR R五、電場(chǎng)的能量五、電場(chǎng)的能量 把一個(gè)帶電體系帶電把一個(gè)帶電體系帶電Q的過(guò)程想象為不斷地把的過(guò)程想象為不斷地把dq從從電勢(shì)零點(diǎn)電勢(shì)零點(diǎn)(如如:無(wú)窮遠(yuǎn)處等無(wú)窮遠(yuǎn)處等)搬移到帶電體上的過(guò)程，那么搬移到帶電體上的過(guò)程，那么dAUdq0QAdAUdqW對(duì)于平板電容器對(duì)于平板電容器qUC2201122QqQAdAdqCUCC22111222QWACUUQC故故1、電容器的能量、電容器的能量2、電容器的計(jì)算過(guò)程如下：、電容器的計(jì)算過(guò)程如下： 1設(shè)正極帶電設(shè)正極帶電 q ，寫出兩極間的電場(chǎng)強(qiáng)度表達(dá)式，寫出兩極間的電場(chǎng)強(qiáng)度表達(dá)式普通由高斯定理求出。普通由高斯定理求出。2由公式由公式 ，求出，求出 。BABAUUE drABUU3由公式由公式 ，求出電容，求出電容C。ABqCUU3、電容器的串并聯(lián)、電容器的串并聯(lián)12111CC