有导体时的静电场.ppt

如果继续迁移电荷，直到迁移的总电量达到Q为止。所作的总功为：注意：这个功是外力克服电场力所作的功。然而外力的功，转变为了极板间贮存的静电场的能量。第91页,共92页，星期六，2024年，5月电容器的储能公式Q=CU第92页,共92页，星期六，2024年，5月BAlq既然连续、距离极近的两点A和B的场强就可看作相同，即B点总场强的法线分量为另一方面，板面上除外所有电荷在A点的场强显然只能沿板面的切向，即的法向分量第59页,共92页，星期六，2024年，5月然而B是导体内的一点，其总场强应为零，故从而得到第60页,共92页，星期六，2024年，5月小结：导体的静电平衡可以由于外部条件的变化而变化，在不同外部条件下，电荷分布和导体外的电场分布是不同的，但静电平衡条件始终不变。分析导体静电平衡的各种具体问题，归根结底是以导体内部场强处处为零（或导体是一个等势体）这个不变的条件去分析电荷分布和导体外电场分布如何随具体条件不同而变化的问题。第61页,共92页，星期六，2024年，5月用电力线的性质去定性地讨论一些问题[例]：如图所示带电系统，中性导体B受A的感应。A++++B+++---1、电力线能不能由导体B的一端正电荷发出而终止于另一端的负电荷？回答是“不能”。因为电力线总是从电位高的地方指向电位低的地方，而导体B是一个等位体。所以，带正电的导体A接近不带电的导体B，则在B上离A的远端必有电力线发出而终止于无穷远。第62页,共92页，星期六，2024年，5月B+++---A++++SB+++---A++++S1S22、带正电体A接近不带电的导体B，B的电位将升高。答：在A未接近B时，B与无穷远间没有电力线联系B的电位与无穷远相同。当A接近B时，B的右端必有正感应电荷发出电力线到无穷远，所以B的电位必然高于无穷远的电位。因此B的电位是升高了，与此类似，可证明带负电的物体接近B时，B的电位将降低第63页,共92页，星期六，2024年，5月B+++---A++++S1S23、施感电荷的电量与感应电荷电量之间的数量关系？答：施感电荷的电量必大于或等于感应电荷的电量。原因：从B的等势性知：感应负电荷终止的电场线必都来自于施感电荷，而施感电荷发出的电场线则可能有部分终止于无限远。所以，施感电荷发出的电场线将多于感应负电荷终止的电场线。第64页,共92页，星期六，2024年，5月4、不带电导体B左端接地与右端接地，对B上感应正电荷的存在有什么样的影响？。BA++++第65页,共92页，星期六，2024年，5月4、不带电导体B左端接地与右端接地，对B上感应正电荷的存在有什么样的影响？。B---A++++×××无穷远若将B右端接地，则右端的正电荷就沿接地线流入大地，B上不存在正电荷了（实际上是电荷重新分布达到新的平衡的结果）。若将B的左端接地，同样是正电荷“跑掉”。假若B上有正电荷存在，那么B右端一定要发出电力线，但这些电力线一不能终止于B上负电荷，二不能终止于A上正电荷，三不能终止于地（因为B接地后已和地构成一个等位体），电力线既然无处可去，B上就不可能有正电荷存在。第66页,共92页，星期六，2024年，5月（一）、孤立导体的电容C与导体的形状和尺寸有关，与q和U无关。所谓“孤立”导体，就是说在这导体的附近没有其它导体和带电体。设想一个孤立导体带电量为q，它将具有一定的电位U，理论与实验表明：随着q的增加，U将按比例地增加，为此定义孤立导体的电容为其带电荷Q与其电势V的比值五、电容器的电容单位：第67页,共92页，星期六，2024年，5月例球形孤立导体的电容地球第68页,共92页，星期六，2024年，5月（二)、电容器按形状：柱型、球型、平行板电容器按型式：固定、可变、半可变电容器按介质：空气、塑料、云母、陶瓷等1电容器分类特点：两导体极板组成封闭空间，由于静电屏蔽，不受环境影响，能提供确定的电容第69页,共92页，星期六，2024年，5月电容的大小仅与导体的形状、相对位置、其间的电介质有关，与所带电荷量无关.2电容器电容第70页,共92页，星期六，2024年，5月3电容器电容的计算（1）设两极板分别带电?Q（3）求两极板间的电势差U步骤（4）由C=Q/U求C（2）求两极板间的电场强度第71页,共92页，星期六，2024年，5月例1