导图社区 静电场中的导体和电介质
大学物理静电场中的导体和电介质学习笔记分享！下图内容主要包括导体、静电平衡、导体空腔、静电场中的电介质的极化、电容器的电容、静电场的能量等等。
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静电场中的导体和电介质
导体
载流子在外力的作用下定向运动形成电流，使电荷重新分布
静电平衡
静电感应现象
静电感应是在外电场的作用下导体中电荷在导体中重新分布的现象。
导体中没有电荷做宏观定向运动，从而形成的电荷稳定分布的状态
条件
导体内部场强处处为零(外加电场与感应电荷生成电场相抵消)
电场
导体在表面上的电场强度垂直于该表面
导体上的电势处处相等，导体是等势体，导体表面是等势面
电荷分布
处于静电平衡的导体，电荷只均匀分布在导体表面上，内部无净电荷
处于静电平衡的导体，其表面上各点的面电荷密度与导体外部靠近导体表面处的场强成正比
孤立导体静电平衡时，表面的面电荷密度与表面的曲率有关。曲率大，面电荷密度大，曲率小，面电荷密度小，凹进去的地方更小
尖端放电：导体尖端附近场强极大，可以使周围空气发生电离而产生大量离子
有导体存在时静电场的分布与计算
导体空腔
内无带电体
导体空腔内表面上无净电荷(电荷面密度处处为零)电荷只能分布在外表面
空腔内无电场，空腔是等势体 ，空腔表面是等势面
空腔可以保护内部不受外电荷电场的影响
内有带电体
导体内表面上的电荷与内部带电体电荷量等大，电性相反
接地的导体空腔
可以保证腔体外部空间不受腔内场强电荷的影响
静电屏蔽：利用导体空腔，将腔内腔外电场隔离互不影响
静电场中的电介质的极化
无极分子：无外电场时，分子正电中心和负电中心重合
位移极化
正负电荷产生相对位移而发生的极化
有极分子：无外电场时，分子正电中心和负电中心不重合
取向极化
分子的固有电矩趋于转向外电场方向的极化
结果
电中性变成现电性，并出现极化电荷
极化电荷产生附加电场
极化强度
电容器的电容
孤立导体的电容
无数学价值，表示物理意义：导体每升高单位电势所需的电荷
导体是由大小、形状和周围介质决定的常量，与导体是否带电和带电多少无关
电容器
平行板电容器
填充一定的绝缘介质
球形电容器
圆柱形电容器
串联和并联
并联
各电容器等电势
总电量为电量代数和
总电容为电容代数和
提高电容值
串联
各电容器等电量
总电容等于电容代数和的倒数
提高了耐压能力
接通电源 U不变
断开电源 q不变
静电场的能量
能量密度
浮动主题
