一、偶极子的概念 偶极子:两个相距很近且等值异号的点电荷。 电偶极矩(偶极矩、电矩):对图示的电偶极子,定义其电偶极矩为矢量 在电介质采用“重心模型”描述后,电介质分子可以等效为偶极子。 二、偶极子在外场中所受到的力矩 在均匀电场中:
用矢量来表示,即为
定义一个矢量 ,称为电偶极矩。则有
说明:力矩力图使偶极子的电矩转到与外场一致的方向上;在外场一定时,电偶极矩唯一地决定偶极子所受的力偶矩。 三、偶极子在其周围产生的电场 1、在延长线上的场强: 取偶极子中心为坐标原点,则正负电荷产生的场强大小(方向在延长线上向)为:
合场强大小为:
当在远点时(r>>l):只保留一级小量得:
2、在中垂面上的场强: 仍取偶极子中心为坐标原点,则正负电荷产生的场强大小为:
合场强大小为:
保留一级小量得: |
1、带电体系的静电能 静电能(静电势能):带电体系之间的相互作用能。一般分为自能和互能两种。 自能(一个带电体本身的静电能):等于将带电体的各小部分移到无限远电场力所作的功。 互能(带电体之间的相互作用能):等于将各带电体从现有位置移到无限远电场力所作的功;无论自能或者互能,都是指一个带电体系,注意这里的相互。 2、电容器的静电能 是指由两极板内壁的电荷组成的带电体系的静电能,在电容器充电时,电源在搬移电荷的过程中要克服电容器的电压而做功,以静电能的形式储存在电容器的内部。想象电容器充电过程为:电源将电量dq从电容器的负极板克服电压u搬到正极板,电源做功为dA=udq,则在整个充电过程中做的总功为:
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实验证明:带电导体表面曲率大处电荷密度大。
对于孤立的导体,表面某处的电荷面密度与该处的表面曲率成正比。
利用两个相互孤立的(相互影响忽略)半径分别为R1和R2的带电导体球,用细导线(其上电荷对两球的影响忽略)连接使二者电势相等即可证明
由此引入jianduan放电概念;但如果不是孤立的导体,由于电荷之间互相影响,上面的结果将不再成立。