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课件网) 静电场复习课件 静电场复习 电场的两个重要性质： 反应电场力学性质的物理量： 反应电场能量性质的物理量： 电荷 电场 电荷 （1）力学性质。（2）能量性质 例、半径为2.0cm的导体球，外套一个与它同心的导体球壳，球壳的内外半径分别为4.0cm和5.0cm，球与球壳之间是空气。当内球带电量为3.0 10-8 C时，（1）这一系统储能多少？ （2）用导线把壳与球连在一起，情况如何？ q 解：（1） - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + R1 R2 R3 （2） q - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + R1 R2 R3 例、空气平行板电容器，面积为S，间距为d。现在把一块厚度为t的铜板插入其中。（1）计算电容器的电容改变量。（2）电容器充电后断开电源，再抽出铜板需作多少功？ 解： 插入前： d t 插入后： 静电场的三个定律或定理： 库仑定律： 高斯定理： 环流定理： 电场力做功： 计算场强的三种方法： 1、积分法： 2、高斯定理计算场强： 注：适用于场强分布具有高度的对称性。 3、由电势计算场强： 记：无限大均匀带电平面的场强，均匀带电圆柱面（体）均匀带电球面（体）的场强分布 特殊结论进行叠加法 计算电势： （1）积分法： 0为电势零点。 （2）叠加法： 电容计算： 等效电容的计算，记平行板电容器的电容，有介质时的电容 记点电荷及均匀带电球面的电势分布 （2）由电场的能量计算电容 电场的能量 电容器的电场能量： 电场的能量密度： 电场的能量： 静电平衡：导体内 E=0，导体为等势体，导体表面处的场强 例一 一形状如图所示的绝缘细线，其上均匀分布着正电荷，已知电荷的线密度为λ，两段直线长均为 a，求：（1）环心O点处的电场强度 （2）环心O 点的电势。 解：（1）由对称性分析，AB、CD 在 O 点的场强相互抵消，因而有 取电荷元 dl ， 所以 由对称性分析： r r1 r2 例、内半径为R1，外半径为R2的圆柱形电容器（ R2 <2 R1 )，中间充以两种不同介质，相对介电常数分别为 r1和 r2 = r1/2，分界面半径为r。两介质的介电强度都是EM 。问：当电压升高时，哪层介质先被击穿？最大电压为多少？ r R1 R2 解：设内外两极板单位长度的带电量分别为 h （2） 其在 O 的电势为 所以 同理有 其在 O 的电势为 所以 因为： R2 < 2 R1 所以： r < R2 <2R1 < 2r r r1 r2 r R1 R2 所以： E1 < E2 即外层介质最先达到介电强度 EM ，所以最先被击穿。 r r1 r2 r R1 R2 r r1 r2 r R1 R2 例4、一平行板电容器两极板的面积为S，相距为d。充电后，在其间平行地插入厚为t，相对介电常数为 r的均匀介质，其面积为S/2。求：（1）电容。 r d t 解： 例 : 一半径为 R 的“无限长”圆柱形带电体，其电荷体密度为 ρ= A r （ r ≤ R ），式中 A 为常数。求（ 1）圆柱体内、外各点场强大小分布；（2）选距离轴线为 l （ l ＞R ）处为电势零点，计算圆柱体内、外各点的电势分布。 解：（1）取高斯面，由高斯定理 （2）由定义： ... ...
