《电磁学》第2章第1节静电场中的导体(2学时)详解.ppt

例1：在无限大带电平面σ产生的电场中，平行放置一无限大金属平板,求：金属板两表面的电荷面密度。 解: 设金属板面电荷密度 由对称性和电量守恒 导体体内任一点P场强为零 联立方程组，可得： 例2：金属球A与金属球壳B同心放置，球A半径为R0，带电为q，金属壳B内外半径分别为R1，R2，带电为Q，求：1)表面电荷分布； 2)球A和壳B的电势。 解： 1)导体电荷只分布在表面上 ?球A的电荷只可能在球的表面 ?壳B有两个表面 电荷可能分布在内、外两个表面 ?由于A、B同心放置 带电体系具有球对称性，电量在表面上均匀分布 ?由高斯定理和电量守恒，球壳B上的电量分布为： ?电量q在球A表面上均匀分布，面密度为: 且在两表面上均匀分布 例2：金属球A与金属球壳B同心放置，球A半径为R0，带电为q，金属壳B内外半径分别为R1，R2，带电为Q，求：1)表面电荷分布； 2)球A和壳B的电势。 (2)求带电球的电势 ?由高斯定理，求解各区域的电场强度 ?由电势的定义 例2：金属球A与金属球壳B同心放置，球A半径为R0，带电为q，金属壳B内外半径分别为R1，R2，带电为Q，求：1)表面电荷分布； 2)球A和壳B的电势。 例3： 如图接地导体球附近有一点电荷q。求:导体上感应电荷的电量。 解: 导体接地，即 由于导体是个等势体,O点的电势为零 ，则 o 设导体球上的感应电量为 若导体球不接地，导体内E=？U=？ 思考题： 作业：pp.106-108： 2.1-2、2.1-5、2.1-8、2.1-13 §2.1 静电场中的导体 （1）买2本作业本，交替使用； （2）上完一整章后的下一周三由课代表收齐上交。 为了方便对作业按章进行评价： 第*页 * 华侨大学《电磁学》课程研究组 第*页 * 华侨大学《电磁学》课程研究组 林志立-激光惯性约束聚变研究 第*页 * 华侨大学《电磁学》课程研究组 林志立-激光惯性约束聚变研究 第*页 * 华侨大学《电磁学》课程研究组 林志立-激光惯性约束聚变研究 第*页 * 华侨大学《电磁学》课程研究组 林志立-激光惯性约束聚变研究 第*页 * 华侨大学《电磁学》课程研究组 林志立-激光惯性约束聚变研究 第*页 * 华侨大学《电磁学》课程研究组 林志立-激光惯性约束聚变研究 第*页 * 华侨大学《电磁学》课程研究组 林志立-激光惯性约束聚变研究 第*页 * 华侨大学《电磁学》课程研究组 林志立-激光惯性约束聚变研究 第*页 * 华侨大学《电磁学》课程研究组 林志立-激光惯性约束聚变研究 华侨大学信息科学与工程学院 电子科学与技术系 Email：zllin@ 林志立 《电磁学》第二章 静电场中的导体和电介质（8学时） QQ群：200310752 内容概要 §2.1 静电场中的导体（2学时） §2.2 电容和电容器（2学时） §2.3 电介质（2学时） §2.4 电场的能量和能量密度（1学时） §2.5 静电场边值问题的唯一性定理（1学时） §2.1静电场中的导体 2.1.1 导体的静电平衡条件 静电平衡 （1）特点：电荷静止不动；电场分布不随时间变化 （2）条件：对于质料、温度均匀的导体，要求其内部场强处处为0。 可用反证法证明。 假设导体内E不处处为0?体内自由电子受力运动?电荷分布随时间变化?还没达到静电平衡。 §2.1静电场中的导体 2.1.1 导体的静电平衡条件 静电平衡的建立过程 初始状态 感应电荷 感应电场 电场叠加 §2.1静电场中的导体 2.1.1 导体的静电平衡条件 静电平衡的特点 导体是个等势体，导体表面是个等势面。 (2) 导体以外靠近其表面地方的场强处处与表面垂直。 电场线处处与等势面正交 不规则形状导体的等势面和电场线 §2.1静电场中的导体 2.1.1 导体的静电平衡条件 静电透镜 §2.1静电场中的导体 2.1.2 导体的电荷分布 由导体的静电平衡条件和静电场的基本性质，可以得出导体表面上的电荷密度分布。 （1）导体内部无电荷 证明： 在导体内任意取一任意大小区域，体积为V，表面为S： 导体内部处处没有未抵消的净电荷； 导体所带电荷只能分布于导体表面上。 §2.1静电场中的导体 2.1.2 导体的电荷分布 （2）导体表面电荷面密度与外部场强的关系 导体 导体表面 由高斯定理： 导体表面电荷面密度大的地方场强大； 电荷面密度小的地方场强小。 方向：垂直于表面。 大小： §2.1静电场中的导体 2.1.2 导体的电荷分布 （3）表面曲率的影响 尖端放电 尖端放电 尖端附近的场强大，平坦的地方次之，凹的地方最弱。 /us27353547.shtml §2.1静电场中的导体 2.1.2