大物課件-下10.靜電學(xué)chapt

10.7

√

構(gòu)成導(dǎo)體的框架、形狀、??的是那些基本不動的帶正電荷的原?核,??由電?充滿整個導(dǎo)體,屬于4當(dāng)有外電場存在時,電場與導(dǎo)體的相互作?使得導(dǎo)體內(nèi)的?由電?重新分布,從?決定了導(dǎo)體的電學(xué)性4靜電感應(yīng)現(xiàn)象：在外電場作?下，引起導(dǎo)體中電 ++ ++r將導(dǎo)體放?電場強(qiáng)度為rr外電場時,其導(dǎo)體表?會0感應(yīng)電荷其內(nèi)部產(chǎn)rEE0EE0

E0E

E靜電平衡條靜電平衡條靜電平衡是由導(dǎo)體的電性結(jié)構(gòu)特征和靜電平衡條件所決定的與導(dǎo)體的形狀?關(guān)。導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零

導(dǎo)體是等勢體,導(dǎo)體表?為等勢? bvuaubEdl0a或場強(qiáng)在導(dǎo)體內(nèi)部或?qū)w表?上的任意兩點a、brU Edl 導(dǎo)體表 當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時,電荷都分布在導(dǎo)體表?上,

iEdS1i

E=0 q iii

E=0 在靜電平衡下,電荷只能分布在導(dǎo) 的外表?上

空腔 空腔導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時電荷分 SEdSvv1qi0iSEdSvv1qi0i問題問題在空腔內(nèi)表?的不同部位是否還會有等量在靜電平衡下,?,其中內(nèi)表?的電荷是空腔內(nèi)帶電體的感應(yīng)電荷,與腔內(nèi)帶電體的電荷等量異號。-q 端 電

CAB在表?凸 ?,

cc+++Pn++++Pn+設(shè)P是導(dǎo)體外緊靠導(dǎo)體表?的?點, (x,y,z)vvvvvEd

dS

EdS

dSdS0 EvEv0

EE?為導(dǎo)體外法線?向E為導(dǎo)體表?附近的場強(qiáng)

++++E++++E 荷密度成正?。導(dǎo)體表現(xiàn)凸出?的地?,即曲率較?的尖端,電荷密集,?電荷密度增?,附近的場強(qiáng)特別強(qiáng),致使空?電離,產(chǎn)?放電現(xiàn)象。靜電腔內(nèi)、腔外的場互不影響荷和電場的影響接地的空腔導(dǎo)體 EE荷和電場的影響接地的空腔導(dǎo)體外不影響 內(nèi)不影響例1?個半徑為R1,帶電量為q1的?屬球,放在另?個帶電?屬球殼內(nèi),其內(nèi)、外半徑分別為R2和R3,球殼帶電量為q。求:（1）布和電勢分布以及球與球殼間的 和球連接

解:電荷分布

q

q1

q

S1、S2S3和 sEdss0

4SS3 E1

r

S1 E

r

4πor12E3 R2r124Eq14

r34πor3

R1

R R

r

V Edlr

2Edl1

E3R1r

4π

0

q1R2R

q1qR3 rRrRR21

q1q 0V20

4π

R2 q1qR2r

V3 4π r

V4

0 q14π rRrRR21UAB

3 4πor 3 4πo 和球表?的電荷會完全中和,重新達(dá)到靜電平衡?者q1

q2

q3q的電量,?且均勻分布4 q14

r34πor3

q3qr

V1

V3

q14π r

Vq1 4πor靜電平衡的條件和性質(zhì)電荷守恒定律確定電荷分布

求靜電平衡時兩板各?上的電荷?密度。d

qA S 1S2SqA d143S4Sd14兩極板內(nèi)任意兩點PA

、PB的

2

0 1

2

1S2SqA

qA 3S4S

1 1

2

d d 14qA qAB23例 半徑為R的?屬球與地相連接,在與球?相d2R的P+q。求:球上感應(yīng)電荷q′解:靜電平衡后V根據(jù)電勢疊加原理V 0

qRPOR00 4π 4π2R RPOR00

u

孤?導(dǎo)體附近?其它帶電u孤?導(dǎo)體附近?其它帶電++

++++C u

單位F例5求半徑為R

u R40RC與極板+極板+-極板 UAB

CU+QS+QS-UABd

S

C 0U 4r2E

E bR2bR2-0b

Edl

C

401R2hl2rhE

0l

(

rR2E

(

rUAB

dr ln

CQ

例6半徑分別為a和b的兩個?屬球,?線度?的多，今??細(xì)導(dǎo)線將兩者相連接,并給系求1.2.按電容定義式,a 解 QaQba uaub

4π0a0b

uaub 4π0aQ aa QaQ aa

4πaa QQba

CQQ4π

04π(a0

CiB

等 等 UVA

UU1U2U3LUi

UUU UUU C1iCiC1iCi 1U1U2

L