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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,01-5-23,电学5,*,01-5-23,电学5,1,b.球形电容器,设极板带电量为,q,，,则,两球壳,间场强为,两球壳,间的电势差为,由,半径为 和 的同心金属球壳组成，两球壳,间充满介电系数为,的电介质,01-5-23电学51b.球形电容器设极板带电量为 q,01-5-23,电学5,2,电容,讨论：,(2)若 ,则,(1)若 和 都很大,两球壳间的距离,很小,即,平板电容器的电容,孤立导体球的电容,01-5-23电学52电容讨论：(2)若,01-5-23,电学5,3,c.圆柱形电容器,由两个同轴的半径分别为,R,A,和,R,B,，长度为,l,的圆柱面极板中间充满介电系数为,的电介质所构成,设两柱面带电分别为,+,q,和,-,q,，则单位长度的带电量为,柱面间的场强,柱面间的电势差为,电容,r,01-5-23电学53c.圆柱形电容器由两个同轴的半径分别,01-5-23,电学5,4,2.计算电容器电容的步骤：,(1).设电容器两极板分别,带电荷,+,q,和,-q,。,(2).,求,出两极板间的,场强,分布。,(3).,计算,两极板间的,电势差,。,(4).由电容器电容的定义式,计算电容。,1.电容器的电容仅由组成电容器的导体形状、几何尺寸、相对位置决定，即仅,由电容器本身的性质决定,，与它所带的电量无关。,结论：,所以电容器的电容是反映电容器本身容电性质的物理量。,电容器中,引入电介质后,，,电容将增大,01-5-23电学542.计算电容器电容的步骤：(1).设,01-5-23,电学5,5,击穿,01-5-23电学55击穿,01-5-23,电学5,6,三、电容器串并联,由,有,1.电容器串联,由,2.电容器并联,01-5-23电学56三、电容器串并联由有1.电容器串联由2,01-5-23,电学5,7,例,1：,一平行板电容器，板面积为,S,，两板间距为,d,，在其内部,放入一层厚度为,b,的均匀电介质，介质的两表面与极板,相平行，设介质的介电常数为,，介质的两边是真空，,求：这电容器的电容。,解：,A,B,01-5-23电学57例1：一平行板电容器，板面积为S，两板,01-5-23,电学5,8,四、电场的能量,1.带电系统,的能量,.,移动 时，电场力作功,外力克服电场力作功,外力所作的总功,带电体,的能量,例,1.,计算电容器两极板带有电量,+Q和-Q所具有的能量,。,A,B,01-5-23电学58四、电场的能量 1.带电系统的能量.,01-5-23,电学5,9,2.静电场的能量,设平行板电容器极板上带的电量为,Q,，两极板间电势差为 ，则,单位体积内的电场能量。,电场的总能量,电场的能量密度,w,:,01-5-23电学592.静电场的能量 设平行板电容器极板,01-5-23,电学5,10,(1)由q求E,积分法：,电场能量的求法：,(2)由E求,w,(3)由,w,积分求,电容法：,(1)先求C,小结：,本节主要向大家介绍,电容器的电容,电容器联接方法,电容器电容计算,和电场能量。要求大家理解,电容的物理意义，会计算电容器的电容；,理解,电场能量密度的,概念,在一些简单的对称情况下,能,计算电场里贮存的能量。,01-5-23电学510(1)由q求E积分法：电场能量的求法,01-5-23,电学5,11,例,2：,同轴电缆由内径为,R,1,、外径为,R,2,的两无限长金属圆柱面构成，单位长度带电量分别为,+,、,-,，其间充有,r,电介质。,求：,单位长度电容；,单位长度贮存能量。,l,-,场强,极间电压,单位长度电容,解,:,(1),01-5-23电学511例2：同轴电缆由内径为 R1、外径为,01-5-23,电学5,12,(2)单位长度贮存能量,电容法：,积分法：,01-5-23电学512(2)单位长度贮存能量电容法：积分法,01-5-23,电学5,13,R,例,3,求电量为,Q,0,、半径为,R,的,均匀带电球面,的静电能。,解：设,U,=0,每一个,d q,所在处的电势,01-5-23电学513R例3求电量为Q 0、半径为R的均匀,01-5-23,电学5,14,小结,:,静电场习题课,一,.,导体的静电平衡条件,:,1.用场强表示,(1)导体内部任何一点的场强为零。,(2)导体表面上任何一点的场强方向垂直于该点的表面,2.用电势表示,导体为等势体，导体表面为等势面。,二,.,静电平衡,状态下,导体上电荷的分布,1.实心导体所带电荷只能分布于外表面上,导体内无净电荷。,01-5-23电学514小结:静电场习题课一.导体的静电平,01-5-23,电学5,15,2.空腔,导体的电荷分布,(1)空腔内无其它带电体时,电荷只能分布在,空腔导体的,外表面。,(2)空腔内有带电体时,在,空腔的内表面上要感应出等值异号的电荷,空腔导体的,外表面出现与腔内带电体等值同号的感应电荷。,3.,导体表面上的电荷分布,导体尖端附近的电场特别强,三,.计算有,导体存在时的,静电场分布问题的依据,导体静电平衡条件,电荷守恒,高斯定理,01-5-23电学5152.空腔导体的电荷分布(1)空腔内无,01-5-23,电学5,16,四,.静电屏蔽,原理,:,一个接地的空腔,导体可以隔离内,、,外静电场的影响,五,.电介质的极化,隔离外电场影响的,原因：,金属空壳的外表面上及壳外的,电,荷在壳内的合场强总为零,因而对壳内无影响,在外电场作用下电介质表面出现电荷的现象叫做,电介质的极化,现象。,电介质表面上出现的这种电荷叫,极化,电荷,电介质内部的场强,有电介质存在时的,高斯定理,表述为,:,在任何静电场中，通过任意闭合曲面的电位移通量，等于该闭合曲面所包围的自由电荷的代数和。,电位移矢量,01-5-23电学516四.静电屏蔽原理:一个接地的空腔导,01-5-23,电学5,17,六,.电容器的电容,1.计算电容器电容的步骤,2.电容器电容的计算结果,c.圆柱形电容器,b.球形电容器,a.平行板电容器,3.电容器串并联,(1).电容器串联,(2).电容器并联,01-5-23电学517六.电容器的电容1.计算电容器电,
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