外电场的作用导致导体中电荷重新分布而呈现出带电的现象静电平衡PPT教案

1、外电场的作用导致导体中电荷重新分布外电场的作用导致导体中电荷重新分布而呈现出带电的现象静电平衡而呈现出带电的现象静电平衡无外电场无外电场第1页/共104页加外电场加外电场-电子在电场力作用下运动电子在电场力作用下运动导体的静电感应过程导体的静电感应过程0E第2页/共104页导体的静电感应过程导体的静电感应过程0E外场外场感应感应E0E第3页/共104页导体的静电感应过程导体的静电感应过程0E外场外场感应感应E0E第4页/共104页导体的静电感应过程导体的静电感应过程0E外场外场感应感应E0E第5页/共104页导体的静电感应过程导体的静电感应过程0E外场外场感应感应E0E第6页/共104页导体的

2、静电感应过程导体的静电感应过程0E外场外场感应感应E0E第7页/共104页导体的静电感应过程导体的静电感应过程0E外场外场感应感应E0E第8页/共104页导体的静电感应过程导体的静电感应过程0E外场外场感应感应E0E第9页/共104页导体的静电感应过程导体的静电感应过程0E外场外场感应感应E0E第10页/共104页导体的静电感应过程导体的静电感应过程0E外场外场感应感应E0E第11页/共104页导体的静电感应过程导体的静电感应过程0E外场外场感应感应E0E第12页/共104页导体的静电感应过程导体的静电感应过程E静电平衡状态静电平衡状态0EE00EEE第13页/共104页第14页/共104页b

3、abaUUl dEabU0E0 Ul dE 0l dE0U-静电平衡的导体是等势体静电平衡的导体是等势体第15页/共104页PSSSdE00内Siq 0E第16页/共104页QSSSdE00E0内Siq-S内无净电荷存在内无净电荷存在第17页/共104页QbabaUUl dE0baUU abqQqq第18页/共104页PS S SESSdESSdESE0S0E第19页/共104页RrQqRrRQUR041RRR02440RRrqUr0410rr第20页/共104页rRRr第21页/共104页 第22页/共104页第23页/共104页第24页/共104页A0EA第25页/共104页第26页/共1

4、04页第27页/共104页第28页/共104页RO q qqdx第29页/共104页EEE0EE 0)(420idqidq20404qRdqU0RO q qqd第30页/共104页0UUUdq04RqdqU0100440qdRq1ROqd1qURO q qqd第31页/共104页12341P2P0403020122221pE00403020122222pE413204132第32页/共104页1234qS )(21qS)(43SqSq43210第33页/共104页04321041-电荷分布在极板内侧面电荷分布在极板内侧面Sq2Sq32312332410302122E003E0302222ESq

5、0方向向右方向向右第34页/共104页qS )(210)()(4321032qS )(4314123Sq414132第35页/共104页141230401122ESq00401222E00401322ESq0第36页/共104页Sqq/ )(2141Sqq2/ )(2141112SqSqq21223Sq /121Sq /24312Sqq22114123234132第37页/共104页0403020112222E0403020122222E0403020132222E01Sqq021202Sqq021201Sqq02121412323Sqq2)(211Sqq2212第38页/共104页1r2r3

6、r第39页/共104页1rr 21rrr32rrr3rr 1r2r3rqqqQ01E02024rrqE03E02044rrQqE第40页/共104页11rrdEU321202044rrrdrrQqdrrq321041rQqrqrq32142rrrrdErdE02024rrqE02044rrQqE第41页/共104页32rrdEU34rrdE3204rdrrQq304rQq21UUU210114rrq第42页/共104页0321EEE02044rrQqE3421rrdEUUdrrQqr3204304rQq第43页/共104页02024rrqE0431EEEqq2121rrrdEU)11(4210

7、rrq21UUU1U第44页/共104页3020101444rQqrqrqU0Qrrrrrrrrq12231312 q q qQ第45页/共104页3024rQqU q q qQ1323210124rrrrrrrrQ第46页/共104页0ep甲烷甲烷 CHCH4 4HHHHC第47页/共104页水水 H2OHHOep0ep第48页/共104页0E0Eep第49页/共104页第50页/共104页-转向极化转向极化1f2f0E0Eep第51页/共104页第52页/共104页 0ip0ipip第53页/共104页VpPi第54页/共104页PlnnPldSPldqpildS第55页/共104页dVi

8、pPcosldSdVcoscosPnPnPnnPldS000ldSPi第56页/共104页SdSqddSPcosSdPsqdq外sSdPPdSn内外SqqSSdP第57页/共104页EPe0PE 第58页/共104页EEE00EEEEEE第59页/共104页EEE0000EEPPn EPe0eEE10er1-相对介电系数相对介电系数rEE00E- 部分抵消部分抵消 的缘故的缘故E0E第60页/共104页SSqSdE内01内内SSqq)(100内SSqSdPE00SSSdPq内第61页/共104页PED0SSqSdD内0-电位移电位移-有介质时的高斯定理或有介质时的高斯定理或 的高斯定理的高斯定

9、理DD内SSqSdPE00第62页/共104页F ED E D E D第63页/共104页PED，EPe0PED0EEDe00Ee)1 (0Er0r0ED-介质的介电常数介质的介电常数第64页/共104页 DEDPED，第65页/共104页R0qrSrDSdD240q第66页/共104页240rqD0024rrqDDErD002004rrqr第67页/共104页EPe0020004) 1(rrqrr02041rrqrrnPP2041RqrrR0qrnP第68页/共104页24 Rq 011qr-q与与q0反号，而且数值小于反号，而且数值小于q0第69页/共104页221111r0V0E1D1E

10、2D2E第70页/共104页221111r1D1E2D2E 00ESSSdD1SdD1下底dSD1下底SD1dEV00S1第71页/共104页11DrDE01122DdEdE2121EE r12r01022DE 221111r1D1E2D2ES02第72页/共104页SSS2221221rr121r1225852第73页/共104页0221 EE052052EdEV1dE05230052V1201011EPrnp110056E56561 P561P第74页/共104页UqC -孤立导体的电容孤立导体的电容第75页/共104页ABqqAUBUl定义定义: :BAUUqC-电容器的电容电容器的电容

11、第76页/共104页qABrSdqEBABAl dEUUEdSqdr0Sqr0BAUUqCdSr0第77页/共104页ABARBRlrrEr02第78页/共104页BABAl dEUUBARREdrBARRrrdr02ABrRRln20BAUUqCABrRRlln20ABrRRlln20第79页/共104页204rqErBRARABrBABAl dEUU)11(40BArRRqBARREdrBAUUqCABBArRRRR04第80页/共104页第81页/共104页第82页/共104页并联并联: :1C2C3CnCUUqC Uqqqn21nCCC21niiC1第83页/共104页UUqC nUU

12、Uq21nCqCqCqq/21第84页/共104页nCCCC111121niiC11第85页/共104页dCCCdrr111d2d3dd1C2C3CC第86页/共104页201dSC102dSCr303dSC133221321CCCCCCCCCC3211111CCCC3210dddSrr1d2d3dd第87页/共104页132ddddddCSdrr)1 (101dCCrr11dCCCrr1第88页/共104页331221dEdEdEU301020dddrUqC US3210dddSrr同样可证同样可证1d2d3dd第89页/共104页第90页/共104页r2q1q-外力不作功外力不作功1212

13、)(1222UUqA) 0(122Uq122Uqrqq0124第91页/共104页2111UqArqq0214r2q1q122 A1222112121UqUqW互niiiUqW121互Ui第92页/共104页qiiVrq)(), 2 , 1(iiiiiirUVrW)()(21互0iVVedVrUrW)()(21dVrdqq)()(rU第93页/共104页VedVrUrW)()(21)(rUr第94页/共104页ABdqqqE)(baUUdqdAdqCqqdqCqW0CQ2212)(21BAUUC)(21BAUUQUQC第95页/共104页2)(21BAUUCW2)(21EddSVE 221VWe221EDE21ED第96页/共104页dVWeVDEdVV21第97页/共104页0内E2041rQE外Rr Rr QR第98页/共104页VedVwWVdVE2021RdrrrQ222004)4(21