物理北理工y第8章1電學

北京理工大學參加32屆全國部分地區(qū)大學生物理競賽報名通知經(jīng)北京高校物理教學研究會物理競賽工作委員會討論，決定第32屆全國部分地區(qū)大學生物理競賽，將于2015年12月6日（星期日）下午2：00—4：30在清華大學、北京大學、北京郵電大學、北理工良鄉(xiāng)校區(qū)和北航沙河校區(qū)等五處考點舉行。我校報名辦法如下：以自然班為單位，由課代表將參賽學生名單和報名費交到潘孟書處（名單上需有：任課教師姓名、各班報名學生姓名、學號、班號和專業(yè)）。交費時間：10月25日（周日）26日（周一）下午14:00~17:00，晚上18:30~21:00交費地點：物理實驗中心114房間報名費：每人30元。獎勵辦法：評出特等、一、二、三等獎的獲獎者，對獲獎者授予獲獎證書上大學物理課程的學生，獲獎后期末成績可以得到獎勵加分。具體辦法為一等獎：期末成績加5分；二等獎：期末成績加4分；三等獎：期末成績加3分。第8章靜電場中的導體和電介質---均勻導體內(nèi)場強處處為零靜電平衡時，導體是個等勢體，導體表面是個等勢面．8.1.2靜電平衡時導體上電荷的分布

1.靜電平衡的導體的內(nèi)部處處凈電荷為零，凈電荷只分布在導體表面．S推論：導體表面場強垂直表面無電荷定向移動8-1

靜電場中的導體8.1.1導體的靜電平衡條件2．導體表面處的場強處處與表面垂直，其大小3.電荷密度與曲率有關

---尖端放電8.1.3靜電屏蔽１．腔內(nèi)無帶電體電荷分布在外表面上，空腔內(nèi)無電場，腔內(nèi)電勢處處相等２.腔內(nèi)有帶電體導體殼內(nèi)表面上所帶電荷與腔內(nèi)電荷代數(shù)和為零，而外表面帶有和腔內(nèi)電荷同號同量的電荷．３．靜電屏蔽１）導體殼屏蔽外電場２）導體殼接地屏蔽內(nèi)電場．-qq例：已知：一大導體板另一同樣大導體板，不帶電兩板平形放置求：兩導體板的電荷分布解：設靜電平衡后兩導體板的電荷分布為由電荷守恒定律由高斯定理由疊加原理和靜電平衡條件P對導體板內(nèi)任一點P++++++++++++++++++------Q++++++++++++++++++------原不帶電求：內(nèi)側接地后++++++------------++++++例求：導體球接地后球上感應電荷的電量qx是多少？qRa0例O直線+d導體板例.如圖，求O點處感應電荷密度。xO'解：取導體板內(nèi)很鄰近O點的O'點，直線在O'點產(chǎn)生的電場感應電荷在O'

點產(chǎn)生的電場由總電場得+q無限大接地導體板hPa由疊加原理和靜電平衡條件在P點的導體處：感應電荷與+q產(chǎn)生的場沿垂直導體板表面的分量之和應該為0求：導體板表面的感應電荷分布已知：+qh無限大接地導體板解：鏡像法+q-q無限大接地導體板h求：導體板外電場分布和導體板表面的感應電荷分布解：由唯一性定理+q在導體板表面的電勢分布與無導體板時+q和其靜面電荷-q在該處產(chǎn)生的電勢相同導體板外電場分布與無導體板時+q和-q產(chǎn)生的電場相同P1P2a已知：+qh無限大接地導體板*唯一性定理給定邊界條件（導體與真空的分界面處的電荷或電勢分布）后，空間各處靜電場的分布就唯一的確定了.唯一性定理真空中有若干帶電導體：反證法：如果確定證明的分布就唯一的確定了.設的分布不唯一有另一分布也滿足同樣的邊界條件則在邊界處在其它處或或前兩種情況不可能出現(xiàn)否則違反高斯定理反證法：如果確定證明的分布就唯一的確定了.設的分布不唯一有另一分布也滿足同樣的邊界條件則在邊界處在其它處或或前兩種情況不可能出現(xiàn)否則違反高斯定律前兩種情況會出現(xiàn)的極值點，該點會發(fā)出或會聚電場線而該點無電荷違反高斯定律所以在其它處即的分布唯一靜電場的分布也唯一8-2靜電場中的電介質8.2.2電介質的極化１．無極分子的位移極化時,電矩時,電矩２．有極分子的轉向極化（正負電荷中心不重合）時不規(guī)則排列,不顯電性也有位移極化，但轉向極化占主要地位．8.2.1電介質對電場的影響+q-q8.2.3電極化強度１．單位體積內(nèi)分子電偶極矩的矢量和．單位:庫侖／米２２．極化電荷１）在均勻介質中２）非均勻介質中表面有極化電荷介質內(nèi)部也有極化電荷ｑ’3．各向同性線性電介質極化規(guī)律其它電介質: 1)線性各向異性電介質

2)鐵電體(鐵磁體) 3)永電體或駐極體(永磁體) 4)壓電體

---壓電效應電致伸縮效應當均勻電介質充滿整個場時+q-q-q’+q’8-3有介質時的高斯定理介質：自由電荷極化電荷真空:8.3.1電位移和有介質時的高斯定理引入電位移矢量---介質中高斯定理微分表達式：定義：如何計算介質中的總場強？8.3.2有介質時的高斯定理的應用定義：如何計算介質中的總場強？介電常數(shù)（電容率）已知：導體球例：外充滿各向同性介質求：1）球外2）貼近球表面介質上的束縛電荷面密度解：1）已知：導體球例：外充滿各向同性介