第九章导体和电介质第一次课静电场中的导体第二次课.pptVIP

第九章 导体和电介质 第一次课 9-1静电场中的导体 第二次课 9-2电容器 第三次课 9-3静电场中的电介质 9-4有介质时的高斯定理 9-5静电场的能量 * * 第一次课 静电场中的导体 一、导体的静电平衡条件 1.静电平衡 导体内部和表面无自由电荷的定向移动，则称导体处于静电平衡状态 2.导体静电平衡的条件 e e － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ §1 静电场中的导体 证明：在导体内任取体积元 由高斯定理 ?体积元任取 证毕 带电只能在导体表面！ 二、导体的静电平衡条件和静电场的基本性质， 可以得出导体上的电荷分布。 1.导体体内处处不带电 2.导体表面电荷 导体 该处的电场强度为 设P是导体外紧靠导体表面的一点 由高斯定理有 得 外法线方向 写作 3.孤立带电导体表面电荷分布 一般情况较复杂孤立的带电导体，电荷分布实验的定性分布 在表面凸出的尖锐部分(曲率是正值且较大)电荷面密度较大 在比较平坦部分(曲率较小)电荷面密度较小；在表面凹进部分带电面密度最小 尖端放电 孤立带电导体球 孤立导体 §2 有导体存在时静电场场量的计算 1.静电平衡的条件 2.基本性质方程 3.电荷守恒定律 求:1)电量分布 2)球A和壳B的电势 已知：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 例2 金属球A与金属球壳B同心放置 等效:在真空中三个均匀带电的球面,利用叠加原理 球面电荷单独存在时对电势的贡献 第1个 第2个 第3个 例3 接地导体球附近有一点电荷q,如图所示。 求:导体上感应电荷的电量 解: 接地，则 设感应电量为Q。由导体是个等势体知O 点的电势为0。 由电势叠加原理有关系式： 例1 求真空中孤立导体球的电容(如图) 解：设球带电为Q，导体球电势 导体球电容 介质 几何 §4 电容器及电容 一、孤立导体的电容 例2：欲得到1F的电容，孤立导体球的半径？ 由孤立导体球电容公式知 二、导体组的电容 由静电屏蔽--导体壳内部的场只由腔内的电量 和几何条件及介质决定 (相当于孤立) 腔内导体表面与壳的内表面形状 及相对位置 设 定义 几何条件： 内表面 电容的计算