第八章静电场§8-1电场电场强度§8-2电通量高斯定理§8-3.ppt

如：高压带电作业人员穿的导电纤维编织的工作服。 ２、尖端放电 尖端效应在大多数情况下是有害的：如高压电线上的电晕，故此，高压设备中的金属柄都做成光滑的球形。 + + + + + + + + + + + + + 在带电尖端附近，电离的分子与周围分子碰撞，使周围的分子处于激发态发光而产生电晕现象。 　但尖端效应也有应用：如避雷针、静电喷涂、静电除尘等。 三、有导体存在的静电场强与电势的计算 在计算有导体存在时的静电场分布时，首先根据: 静电平衡时导体内部场强为零和电荷守恒定律、确定导 体上电荷新的分布量，然后由新的电荷分布求电场的分 布。 例8－15 一个半径为R的接地导体球，距球心d处有一点电荷q,求导体球上感应电荷总量 解：q在球心产生的电势为： 设球面上感应电荷总量为q/ ，q/在球心产生的电势为： 因为球接地,所以球心电势 所以球心电势 解得 例8－16?? 半径为R1和R2互相绝缘的两个同心金属薄球壳，外球壳荷电＋Q，内球壳荷+q，在外球壳上挖一小孔，用一细长导线穿过小孔将内球壳在外穷远处接地，试讨论两球壳上的电荷分布。 由高斯定理很容易证明 表面为-q/，外表面应为Q+q/ 解：设内球壳外表面荷电为q/,则由静电感应知，外球壳内 　由于内球壳在无穷远处接地，即内球壳的电势为零,故内球表面处电势为 故外球壳外表面荷电 将E2 ,E3的函数代入， 解得 一、电介质的极化 导体、半导体以外，在电场之中能与电场发生作用的物质。称为电介质。 1、电介质的电结构 1)分子中等效正、负电荷的“中心” 一个中性分子所带正电荷与负电荷的量值总是相等的。但一般情况下，每个分子内的正、负电荷都不是集中在一点而是分布在分子所占体积之中的，如： 　为了突出电介质与导体的不同，通常将电介质看作理想的绝缘体，即无可自由移动的电荷。 §8-6　静电场中的电介质 - + + O H+ H+ + H2O H+ + + - + H+ H+ N NH3（氨） 等效的正、负点电荷所在的位置称为等效正、负电荷的 “中心”（或“重心”）。 2)有极分子电介质、无极分子电介质 ① 凡分子的等效正、负电荷中心不重合的电介质称为有极分子电介质，如 HCl 、 H2O、CO、SO2、NH3….. 等。其分子有等效电偶极子、它们的电矩称作分子的固有电矩，记作Pe。 + - + - ②凡分子的等效正、负电荷中心重合的电介质称为无极分 子电介质。其分子的固有电矩 Pe= 0 如所有的惰性气体 及CH4等。 - - + He H+ + + - + + H+ H+ H+ CH4（甲烷） C He + - - 3)电介质无外场时呈电中性 无外电场时，无极分子电介质固有电矩为零，呈中性是显然的，对有极分子电介质，因其无规则热运动的结果，使得每个分子的固有电矩的取向都是杂乱无章的，因此，在介质内任取一个小体积元，各个分子电矩的矢量和必定为零，故呈电中性。 2、电介质的极化 1)无极分子电介质的位移极化 均匀极化时，只在表面出现极化电荷q/。由于这种电荷不能移动，故又称为束缚电荷。 在外电场作用下，分子正电荷等效中心和负电荷等效中心发生相对位移，形成附加分子偶极子?pm叫位移极化。 + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- 非均匀介质 +- +- +- +- +- 非均匀介质极化时，或非均匀极化时，介质的表面及内部均可出现极化电荷。 沈 辉 奇 制 作 - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + 2)、有极分子电介质的转向（取向）极化 无 外 场 有 外 场 均匀极化 + - + - + - + - + - + + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - 非均匀极化 + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - - + - + - + - 无论有极分子电介质还是无极分子电介质，当它们是均匀各向同性的，且处在均匀外场中时，由于在电介质内部相邻电偶极子正、负电荷相互靠得很近，因而介质内部也无净电荷。 电介质在外电场的作用下出