2021-2022学年高二物理竞赛课件：静电场中的电场强度.pptx

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1、静电场中的电场强度 为锐角：为锐角：讨论：讨论：为钝角：为钝角：=90o：沿外法线方向的分量沿外法线方向的分量l l在介质内任取一闭合曲面在介质内任取一闭合曲面S S外侧面上的极化电荷为外侧面上的极化电荷为介质内封闭曲面中极化电荷与介质内封闭曲面中极化电荷与 的关系的关系 通量的负值通量的负值l l对对小面元小面元dS 与与 的实验关系的实验关系 e：电介质的电极化率，无量纲：电介质的电极化率，无量纲l l各向同性电介质中某点处的各向同性电介质中某点处的 与与该点处的该点处的 满足满足 介质中的静电场介质中的静电场l l极化电荷的电场，使原电场分布改变极化电荷的电场，使原电场分布改变l l介质

2、中某点介质中某点l l介质外：介质外：可能增强、减弱或改变方向可能增强、减弱或改变方向l l介质内：介质内：减弱，极化相应减弱减弱，极化相应减弱退极化场退极化场FF以平板电容器为例以平板电容器为例相对介电系数相对介电系数令令 部分抵消部分抵消 的缘故的缘故 有介质时的高斯定理有介质时的高斯定理l l由高斯定理由高斯定理 电位移矢量电位移矢量有介质时有介质时(或或 )的高斯定理的高斯定理l l定义：定义：自由电荷自由电荷讨论：讨论：(1)：只与只与S内的内的自由电荷自由电荷有关有关：与：与自由电荷自由电荷和和极化电荷极化电荷都有关都有关(2)可用可用电位移线电位移线形象地描述电位移形象地描述电位

3、移 线线线线 线线线线F 线与线与 线的区别线的区别 线线:起于正电荷，起于正电荷，终于负电荷终于负电荷 线线:起于起于自由自由正电荷，终于正电荷，终于自由自由负电荷负电荷 的关系的关系l l定义：定义：介质的介电常数介质的介电常数(1)是辅助物理量，没有明显的物理意义，是辅助物理量，没有明显的物理意义，但有介质时，计算但有介质时，计算 通量比计算通量比计算 通量简通量简便便说明：说明：(2)以上讨论的是各向同性介质，以上讨论的是各向同性介质，方方向一致向一致例例半径为半径为R的金属球带有正电荷的金属球带有正电荷q0，置于均，置于均匀无限大的电介质中匀无限大的电介质中(相对介电常数为相对介电常数为r)，求，求球外的电场分布，极化电荷分布和极化电荷球外的电场分布，极化电荷分布和极化电荷电量。电量。解解：(1)电电场分布球对称场分布球对称取半径为取半径为r的同心球面的同心球面S为为高斯面高斯面 方向沿径向向外方向沿径向向外即即l l电介质中电介质中(2)极化强度极化强度l l球与介质交界处：介质表面球与介质交界处：介质表面法向法向 与该处与该处 反向反向(3)极化电荷电量为极化电荷电量为q与与q0反号，且数值反号，且数值小于小于q06-6 6-6 静电场中的电介质静电场中的电介质静电场中的电介质静电场中的电介质