第八章静电场5.ppt

* * 静止电荷 静电场 E U 电场线 等势面 求 的三种方法 利用电场强度叠加原理 利用高斯定理 利用电势与电场强度的关系 2）无限长带电直线 1）点电荷： 3）带电圆环(轴线) 4）无限大的带电平板 R 例1、已知半个无限长均匀带电圆柱面R、?，求轴线上任一点的电场强度。 例2、已知半径为R的带电球体 ，求该带电的电场分布，并画出E~r曲线。 例1、已知半个无限长均匀带电圆柱面R、?，求轴线上任一点的电场强度。 R 根据对称性分析： 解： y 高斯定理： S σ S 高斯面 r 无限长均匀带电直线 无限大均匀带电平面 均匀带电球壳 柱对称 面对称 球对称 解：场强具有与场源同心的球对称性，选取同心的球面为高斯面。 r r R 例2、已知半径为R的带电球体 ，求该带电的电场分布，并画出E~r曲线。 电势计算： 1）点电荷： 2）带电圆环在轴线上： x R 3）带电球壳 Q R 电势差： q p r R 解：由高斯定理可得电场强度的分布 r r 例1、已知半径为R的带电球体 ，求该带电的电势分布。 q p a a 自测练习下p1、3 Up=0，求UM M r U2 U1 R1 R2 解： 例2、两个同轴带电长圆筒R1、R2，内、 外圆筒电势分别 U1=2U0， U2 =U0，U0为一已知常量。 求两圆筒之间的电势分布。 习题一16 书p8-21 例3、一均匀带电细棒置于x轴上。求EP P L d 解：令 d=? dq ? x r0 r 例、已知球面q、R，带电线?、l，求相互作用力和细 线在电场中的电势能。（01级的考题） r0 r 导电性物质的分类： 导体 、 半导体、 绝缘体、 超导体 自由电子 金属导电模型 带正电荷的原子实——构成导体框架、形状、大小的是那些基本不动的. 自由电子——充满整个导体 属公有化。 导体呈电中性 + + + + 当有外电场或给导体充电，在场与导体的相互作用的过程中，自由电子的重新分布 + + + + + + + + 感应电荷 + （但自由电子不会跑到金属外面） 达到稳定状态后, 在空间形成了新的电场分布, 该状态称为静电平衡状态. 金属导体的弛豫时间 + + + + + + + + 导体内电场强度 外电场强度 感应电荷电场强度 一、静电场中的导体 1、静电平衡的条件 静电平衡的条件 + + + + + + E 2、静电平衡时导体的性质 1)导体是等势体，导体的表面是等势面 2)导体内部净电荷为零，电荷只能分布在表面 3)导体表面电荷面密度与表面邻近处的场强成正比 4) 孤立导体各处的面电荷密度与其表面的曲率有关. ? ? ? ? ? ? ? ?