电路课件第8章静电场中的导体和电介质

电路ppt课件第8章静电场中的导体和电介质目录contents静电场中的导体电介质电容器的静电场静电场的边界条件01静电场中的导体静电平衡条件导体内部场强为零；导体表面场强垂直于导体表面；导体表面电荷密度与导体表面的曲率成正比。静电平衡状态定义导体在静电场中，自由电荷受到电场力作用而移动，最终达到动态平衡的状态。此时导体内部场强为零，电荷只分布在导体表面。静电平衡特点静电平衡状态的导体是一个等位体，其内部电场为零；导体表面场强不为零，方向垂直于导体表面；导体表面电荷密度与导体表面的曲率成正比。导体的静电平衡状态

导体的静电感应静电感应定义当导体放入静电场中，导体表面会出现感应电荷的现象。静电感应是导体中自由电荷在电场力作用下重新分布的结果。静电感应过程当导体放入静电场中，导体表面的自由电荷受到电场力作用而移动，使得导体表面电荷重新分布，直到达到静电平衡状态。静电感应的应用利用静电感应可以检测物体表面的电荷分布和电场强度；在电子器件中，可以利用静电感应效应来控制电流和电压。利用导体的静电感应作用，将外电场的干扰隔离在一定区域内，以保护其中的电子设备和敏感元件不受影响。静电屏蔽定义当外部电场对导体产生感应电场时，感应电场与外部电场相互抵消，使得导体内部的电场为零，从而实现静电屏蔽。静电屏蔽原理在电子设备和仪器中，可以利用静电屏蔽来隔离外部电场干扰；在高压输电线路中，静电屏蔽可以防止电击和电磁干扰。静电屏蔽的应用导体的静电屏蔽02电介质电介质在电场作用下通常表现为绝缘体，能够阻止电流通过。电绝缘性光学性质热稳定性电介质在光场作用下具有折射、反射、吸收等光学性质。电介质在高温下不易分解或燃烧，具有良好的热稳定性。030201电介质的基本性质电介质分子在电场作用下会发生定向排列，形成偶极子，产生极化现象。偶极子极化在强电场作用下，电介质内部的正负电荷会发生相对位移，形成空间电荷，产生空间电荷极化。空间电荷极化电介质与电极接触的界面上会发生电荷聚集，形成界面极化。界面极化电介质的极化漏导电流在电场作用下，电介质中的带电粒子会发生迁移形成电流，称为漏导电流。电场击穿当电场强度超过一定值时，电介质中的漏导电流会急剧增加，导致电介质失去绝缘性能，发生电击穿现象。电导率电介质中的带电粒子在电场作用下会发生迁移，形成电流，电导率是衡量电介质导电性能的参数。电介质的电导03电容器的静电场123电容器是容纳电荷的元件，其电容是指电容器容纳电荷的本领，用字母C表示。定义法拉，简称法，符号F。单位C=εS/4πkd，其中ε为电介质介电常数，S为正对面积，k为静电力常量，d为两极板间距。计算公式电容器的电容定义电容器中的电场能量是指电容器中储存的电能，用字母W表示。单位焦耳，简称焦，符号J。计算公式W=1/2CV²，其中C为电容器的电容，V为电容器两端电压。电容器的电场能量电容器中单位体积内的电场能量称为电场能量密度。定义焦耳/立方米，简称焦/米³。单位w=1/2ε0E²，其中ε0为真空中的介电常数，E为电场强度。计算公式电容器的电场能量密度04静电场的边界条件导体和电介质分界面上，电荷密度连续且无净电荷积累。电荷守恒导体和电介质分界面上，电场线连续无间断。电场线连续导体和电介质分界面上，电场切向分量连续，无跳跃。切向电场分量连续导体和电介质的分界面条件电荷守恒导体和真空分界面上，电场线连续无间断。电场线连续切向电场分量连续导体和真空分界面上，电场切向分量连续，无跳跃。导体和真空分界面上，电荷密度连续且无净电荷积累。导体和真空的分界面条件03切向电场分量连续电介质和真空分界面上，电场切向分量连续，无跳跃。01电