电磁学第2章课后习题.pptVIP

电磁学;第二章 有导体时的静电场;静电感应: 导体内的电荷因外电场的作用而重新分布的现象叫静电感应。由于静电感应而出现的电荷叫感应电荷。;静电平衡状态： 导体内部和表面都没有电荷定向移动的状态。;静电平衡时有如下性质;2：在静电平衡时，导体内部无净电荷， 电荷只分布在导体的表面上. ;3：静电平衡时，导体表面附近的场强方向处处与表面垂直，大小与该处导体表面的电荷面密度成正比.;二：孤立导体形状对电荷分布的影响;避雷针是利用尖端放电原理来防止雷击对建筑物的破坏。避雷针实际上是“引雷针”，它是将天空中雷电引向自己，而保护周围的人和物不受雷电打击。;三：导体静电平衡问题的讨论方法 对于静电问题，正确的讨论必须遵从静电 学的两个基本规律（高斯定理和环路定理），而应用它们往往涉及过多的数学知识，人们创造了许多非常巧妙的解题技巧，如电像法，复变函数法，以及工程中的图解法，但适用范围不广泛，并同样要有较好的数学知识，这些方法不是本书介绍的范围，而是电动力学的内容。本小节利用高斯定理和环路定理和电场线这一形象工具定性讨论几个静电平衡问题。;例1 ：在图中的静电感应现象中，A是带正电的点电荷，B是中性导体，试证B左端的感生负电荷绝对值小于或等于施感电荷。;;根据电场线性质1的定量表述，止于B左端的 电场线条数正比于;例2 中性封闭金属壳内有正点电荷，求壳内外感生电荷的数量。;四：平行板导体组例题 例1：金属平板A和B的长宽对应相等, 在真空中对齐平行放置，板间距比长宽小得多,分别让每板带 及 的电荷，求每板表面的电荷密度。 ; ;讨论：如果;一：壳内空间的场 （1）壳内无带电体 ? 当导体空腔内没有其它带电体，在静电平衡时，它具有如下静电性质（电荷、电场）：????????1、导体空腔内表面处处无电荷，电荷只分布在外表面上；;2、腔外电荷（包括外表面的电荷和腔外带电体的电荷）在腔内产生的合场强为零，不影响腔内的电场分布。导体空腔内无电场，腔内是等势区。不论导体空腔是否带电，也不论导体空腔外是否有带电体，以上结论都是成立的。也就是说，在静电平衡状态下，腔内无带电体的导体空腔与实心体一样，内部没有电场。这样，导体空腔可以保护它所包围的区域，使之不受外表面的电荷和腔外电场的影响。;（2）腔内有带电体 　?????当导体空腔内有其它带电体，在静电平衡时，它具有如下静电性质：　?????1、导体空腔内表面带电，它所带的电荷与腔内带电体所带的电荷等量异号，代数和为零。????????2、壳外电荷对壳内电场仍无影响，壳内电场只由壳内带电体及壳的内壁形状决定。;二：壳外空间的场 壳外无带电体的情况 壳外空间在壳外无带电体时仍然可能有电场。 壳内的带电体和它在内壁感生出的等量异号电荷在壳外空间激发的合场强为零，但壳外壁的感生电荷在壳外空间是激发有电场的。但如果把金属壳接地，可以消除壳外电场。;壳外有带电体的情况 此时即使球壳接地，壳外壁的电荷密度也并不一定处处为零。接地封闭导体壳外部静电场不受壳内电荷影响。 封闭导体空腔（不论接地与否）内部电场不受腔外电荷的影响，接地导体空腔外部电场不受腔内电荷的影响，这种现象称为静电屏蔽。 静电屏蔽现象在实际中都有 重要的应用。;一个重要结论：设壳内空间的电荷为 ，壳内壁电荷为 （ ），壳外壁电荷为 （ 对中性壳有 ），壳外空间的电荷为 （不算外壁），则不论壳是否接地， 在壳内壁之外任一点的合场强为零， 在壳外壁之内任上一点的合场强为零。;不论球壳内部点电荷位置如何，壳外电场都一样，壳外壁的电荷都均匀分布;三、静电加速器???????近代物理实验常常需要高速的粒子.用以加速粒子的装置叫做加速器。静电加速器（又名范德格喇夫起电机）是加速器的一种。它是利用静电高压加速带电粒子的装置。加速粒子能量可达14兆电子伏特（MeV）。静电加速器属于低能加速器.;一、孤立导体的电容;二、电容器及其电容;(1)平行平板电容器;2）圆柱形电容器;3 球形电容器;三、电容器的并联、串联;§2-5 带电体系的静电能 一、带电体系的静电能;§2-5 带电体系的静电能;二、电容器的静电能 ;再见