静电场中的导体与电介质

单击以编辑母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,静电场中的导体与电介质,本课时教学基本要求,了解电介质的极化过程及特点。掌握有电介质存在时的高斯定理。,10.3,静电场中的电介质,一、电介质：,电介质就是通常所说的绝缘体,真空中的导体和电介质,二、电介质的极化：,分两大类：无极分子与,有极分子电介质的极化,无极分子:位移极化,有极分子:取向极化,出现:极化电荷或束缚电荷,分子电矩,p=ql,真空中的导体和电介质,在静电场中平衡时：,1.内部电场强度不为零；2.电介质表面出现极化电荷,三、极化强度：,定义：,实验证明：在各向同性的电介质中,真空中的导体和电介质,10.4 电介质中静电场的基本定理,一、电介质中的电场强度,如图的特例:,真空中的导体和电介质,二、电介质中的高斯定理 电位移矢量,真空中的导体和电介质,引入D,避免了求极化电荷的复杂问题，可使有电介质存在时解题简化。,只要有电介质，均应先求,D,再求,E,等。,仿照电场线，用电位移线来描述电位移在空间的分布。但两者有区别：电场线起始于正电荷，终止于负电荷（包括极化电荷）电位移线,只,起始于,自由,正电荷，终止于,自由,负电荷,在国际单位制中，D 的单位是:库/米,2,（C/m,2,),对各向同性电介质，因,所以,式中,=,0,r,叫电介质的介电常数，,r,称电介质的相对介电常数。,真空中的导体和电介质,定义：,电位移矢量,D,可得：,此既电介质中的高斯定理：通过电场中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。,例10.4 充电后 1)求电容,2)交界处极化电荷 面密度.,解：作两柱形高斯面，从 D 入手。因上底和侧面无通量，由介质中的高斯定律可得：,真空中的导体和电介质,静电场中的导体和电介质,作业：,10.14,10.15,10.18,10.19,