物理北理工y第8章1電學(xué)

北京理工大學(xué)參加32屆全國部分地區(qū)大學(xué)生物理競(jìng)賽報(bào)名通知經(jīng)北京高校物理教學(xué)研究會(huì)物理競(jìng)賽工作委員會(huì)討論，決定第32屆全國部分地區(qū)大學(xué)生物理競(jìng)賽，將于2015年12月6日（星期日）下午2：00—4：30在清華大學(xué)、北京大學(xué)、北京郵電大學(xué)、北理工良鄉(xiāng)校區(qū)和北航沙河校區(qū)等五處考點(diǎn)舉行。我校報(bào)名辦法如下：以自然班為單位，由課代表將參賽學(xué)生名單和報(bào)名費(fèi)交到潘孟書處（名單上需有：任課教師姓名、各班報(bào)名學(xué)生姓名、學(xué)號(hào)、班號(hào)和專業(yè)）。交費(fèi)時(shí)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(fèi)地點(diǎn)：物理實(shí)驗(yàn)中心114房間報(bào)名費(fèi)：每人30元。獎(jiǎng)勵(lì)辦法：評(píng)出特等、一、二、三等獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)?wù)?，?duì)獲獎(jiǎng)?wù)呤谟璜@獎(jiǎng)證書上大學(xué)物理課程的學(xué)生，獲獎(jiǎng)后期末成績(jī)可以得到獎(jiǎng)勵(lì)加分。具體辦法為一等獎(jiǎng)：期末成績(jī)加5分；二等獎(jiǎng)：期末成績(jī)加4分；三等獎(jiǎng)：期末成績(jī)加3分。第8章靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)---均勻?qū)w內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)處處為零靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體，導(dǎo)體表面是個(gè)等勢(shì)面．8.1.2靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上電荷的分布

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

靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體8.1.1導(dǎo)體的靜電平衡條件2．導(dǎo)體表面處的場(chǎng)強(qiáng)處處與表面垂直，其大小3.電荷密度與曲率有關(guān)

---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(chǎng)，腔內(nèi)電勢(shì)處處相等２.腔內(nèi)有帶電體導(dǎo)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(hào)同量的電荷．３．靜電屏蔽１）導(dǎo)體殼屏蔽外電場(chǎng)２）導(dǎo)體殼接地屏蔽內(nèi)電場(chǎng)．-qq例：已知：一大導(dǎo)體板另一同樣大導(dǎo)體板，不帶電兩板平形放置求：兩導(dǎo)體板的電荷分布解：設(shè)靜電平衡后兩導(dǎo)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(duì)導(dǎo)體板內(nèi)任一點(diǎn)P++++++++++++++++++------Q++++++++++++++++++------原不帶電求：內(nèi)側(cè)接地后++++++------------++++++例求：導(dǎo)體球接地后球上感應(yīng)電荷的電量qx是多少？qRa0例O直線+d導(dǎo)體板例.如圖，求O點(diǎn)處感應(yīng)電荷密度。xO'解：取導(dǎo)體板內(nèi)很鄰近O點(diǎn)的O'點(diǎn)，直線在O'點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)感應(yīng)電荷在O'

點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)由總電場(chǎng)得+q無限大接地導(dǎo)體板hPa由疊加原理和靜電平衡條件在P點(diǎn)的導(dǎo)體處：感應(yīng)電荷與+q產(chǎn)生的場(chǎng)沿垂直導(dǎo)體板表面的分量之和應(yīng)該為0求：導(dǎo)體板表面的感應(yīng)電荷分布已知：+qh無限大接地導(dǎo)體板解：鏡像法+q-q無限大接地導(dǎo)體板h求：導(dǎo)體板外電場(chǎng)分布和導(dǎo)體板表面的感應(yīng)電荷分布解：由唯一性定理+q在導(dǎo)體板表面的電勢(shì)分布與無導(dǎo)體板時(shí)+q和其靜面電荷-q在該處產(chǎn)生的電勢(shì)相同導(dǎo)體板外電場(chǎng)分布與無導(dǎo)體板時(shí)+q和-q產(chǎn)生的電場(chǎng)相同P1P2a已知：+qh無限大接地導(dǎo)體板*唯一性定理給定邊界條件（導(dǎo)體與真空的分界面處的電荷或電勢(shì)分布）后，空間各處靜電場(chǎng)的分布就唯一的確定了.唯一性定理真空中有若干帶電導(dǎo)體：反證法：如果確定證明的分布就唯一的確定了.設(shè)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(shè)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(huì)出現(xiàn)的極值點(diǎn)，該點(diǎn)會(huì)發(fā)出或會(huì)聚電場(chǎng)線而該點(diǎn)無電荷違反高斯定律所以在其它處即的分布唯一靜電場(chǎng)的分布也唯一8-2靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)8.2.2電介質(zhì)的極化１．無極分子的位移極化時(shí),電矩時(shí),電矩２．有極分子的轉(zhuǎn)向極化（正負(fù)電荷中心不重合）時(shí)不規(guī)則排列,不顯電性也有位移極化，但轉(zhuǎn)向極化占主要地位．8.2.1電介質(zhì)對(duì)電場(chǎng)的影響+q-q8.2.3電極化強(qiáng)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(zhì)中２）非均勻介質(zhì)中表面有極化電荷介質(zhì)內(nèi)部也有極化電荷ｑ’3．各向同性線性電介質(zhì)極化規(guī)律其它電介質(zhì): 1)線性各向異性電介質(zhì)

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(yīng)電致伸縮效應(yīng)當(dāng)均勻電介質(zhì)充滿整個(gè)場(chǎng)時(shí)+q-q-q’+q’8-3有介質(zhì)時(shí)的高斯定理介質(zhì)：自由電荷極化電荷真空:8.3.1電位移和有介質(zhì)時(shí)的高斯定理引入電位移矢量---介質(zhì)中高斯定理微分表達(dá)式：定義：如何計(jì)算介質(zhì)中的總場(chǎng)強(qiáng)？8.3.2有介質(zhì)時(shí)的高斯定理的應(yīng)用定義：如何計(jì)算介質(zhì)中的總場(chǎng)強(qiáng)？介電常數(shù)（電容率）已知：導(dǎo)體球例：外充滿各向同性介質(zhì)求：1）球外2）貼近球表面介質(zhì)上的束縛電荷面密度解：1）已知：導(dǎo)體球例：外充滿各向同性介