1、1. 孤立导体的电容,任何孤立导体，q/U与q、U均无关，定义为电容:,电容单位：法拉（F）,8-6 电容 电容器,电容是描述导体储存电荷能力的物理量。,或导体具有单位电势时所储存电荷量。,含义：使孤立导体升高单位电势所需的电荷量。,2. 电容器的电容,电容器：两相互绝缘的金属板导体组成的系统。,电容器的两极板常带等量异号电荷。,几种常见电容器及其符号：,计算电容的一般方法：,q .其中一个极板电量绝对值,U1U2.两板电势差,电容器的电容：,先假设电容器的两极板带等量异号电荷；求出两极板间的场强；再计算出两极板间的电势差；最后代入定义式求出电容值。,强调：任何电容器的电容与极板是否带电荷及带
2、了多少电荷无关，而完全由它本身的性质（几何形状、尺寸大小和电介质等）所决定。,(1)平板电容器,几种常见真空电容器及其电容,S,d,平板电容器的电容与极板面积成正比，与间距成反比。,（2）圆柱形电容器,(3) 球形电容器,例 平行无限长直导线已知:a、d、d a求:单位长度导线间的C,解: 设,场强分布,导线间电势差,电容,理论和实验证明,充满介质时电容,真空中电容,相对介电常数,一些电介质的相对介电常数,(4)电介质电容器,电介质的电容率（介电常数）,3. 电容器的串联和并联,电容器性能参数：,电容和耐压,并联,串联,增大电容,提高耐压,混联,根据连接计算,满足容量和耐压的特殊要求,有极分子
3、：分子正负电荷中心不重合。,无极分子：分子正负电荷中心重合；,电介质,甲烷分子,水分子,分子电偶极矩,8-7 静电场中的电介质,一. 无极分子的位移极化,无外电场时,极化电荷,极化电荷,二. 有极分子的取向极化,转向外电场,不显电性,小结： 电介质的极化,（1）无极分子的位移极化,加上外电场后，在电场作用下介质分子正负电荷中心不再重合，出现分子电矩。,无外电场时，有极分子电矩取向不同，整个介质不带电。,（2）有极分子的取向极化,在外电场中有极分子的固有电矩要受到一个力矩作用，电矩方向转向和外电场方向趋于一致。,宏观效果,均匀介质表面上出现正、负束缚电荷（极化电荷）。,微波加热的简单原理是：当微
4、波辐射到食品上时，食品中总是含有一定量的水分，而水是由极性分子组成的，这种极性分子的取向将随微波场而变动。由于食品中水的极性分子的这种运动。以及相邻分子间的相互作用，产生了类似摩擦的现象，使水温升高，因此，食品的温度也就上升了。用微波加热的食品，因其内部也同时被加热，放整个物体受热均匀，升温速度也快。,问：为什么微波炉可以加热食物？,电极化强度矢量（了解）,（1） 电极化强度矢量,单位体积内分子电矩的矢量和。,（2）空间任一点总电场,总电场,外电场,束缚电荷电场,（3）电极化强度与总电场的关系,极化率,（4）极化率与相对介电常数的关系,三 电介质中的静电场,1. 电介质中的总电场,总电场,外电
5、场,束缚电荷电场,与 反向，削弱了电场,2. 与 的关系,未充电介质时的电容为：,充满电介质时的电容为：,3. 与 的关系,1.有电介质时的高斯定理 电位移,电介质中：同时考虑自由电荷和束缚电荷产生的电场,总电场,束缚电荷,自由电荷,高 斯,四 有电介质时的高斯定理 电位移,真空中：只有自由电荷产生电场,定义：电位移矢量,有介质时的高斯定理,通过电介质中任一闭合曲面的电位移通量等于该面包围的自由电荷的代数和,同时描述电场和电介质极化的复合矢量。,电位移无直接的物理意义，它是一个辅助矢量，只是为了方便而引入的。,电位移矢量,真正有意义的物理量还是 。,3.有电介质存在时的高斯定理的应用,分析自由电荷分布的对称性，确定能否用它求解。,根据电位移矢量与电场的关系，求出电场。,选择适当的高斯面 。,2. 各量之间的关系,由 求出 。,
