有導體存在時的靜電場

有導體存在時的靜電場第1頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月點電荷靜電場的電勢靜電場中任意兩點電勢差第2頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月例11：計算均勻帶電球面的電勢分布。球面內場點有解：已知其電場分布為第3頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月URO++++++++概括起來，均勻帶電球面內外的電勢分布：球面外任一點的電勢為第4頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月有導體存在時的靜電場■靜電場中導體的靜電平衡■靜電平衡導體電荷分布■靜電屏蔽第5頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月

雷電第6頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1999，3，24凌晨，以EA-6B“徘徊者”為主體的電子干擾機首先對南聯(lián)盟展開全方位的干擾。目地為使南聯(lián)盟防空預警體系“休克”，為整個空襲掃除空防障礙。EA-6B電子干擾機是一個高效能電子戰(zhàn)斗機，可攜帶最新的強電磁脈沖彈，一枚炸彈足以給方圓數(shù)十里內的各種電子設備造成嚴重的物理損傷，使雷達，計算機等失去工作能力。也正因為如此，部署在意大利阿維亞若空軍基地的10架“徘徊者”電子干擾機對南聯(lián)盟實施“地毯式”壓制和強電磁脈沖殺傷，充當北約“休克”戰(zhàn)法的主力金屬網(wǎng)罩屏蔽之重要！第7頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月一.靜電感應與靜電平衡1.靜電感應第8頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月2.靜電平衡導體內部和表面電荷的宏觀定向運動終止，電荷分布不隨時間改變。(1)靜電平衡條件：

用場強來描寫：▲導體內部場強處處為零；▲表面場強垂直于導體表面：用電勢來描寫：▲導體為一等勢體；▲導體表面是一個等勢面。第9頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月金屬球放入前電場為一均勻場E(2)靜電場中導體對外電場的影響第10頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月金屬球放入后電力線發(fā)生彎曲電場為一非均勻場+++++++E第11頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)靜電平衡時導體上的電荷分布①導體體內處處不帶電（凈電荷為零）證明：在導體內任一點取小的高斯面，包圍一體積元dV,由高斯定理導體帶電只能在表面！第12頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月②導體表面電荷面密度與導體外緊鄰處場強的關系第13頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月③孤立帶電導體表面電荷分布在表面凸出的尖銳部分(曲率是正值且較大)電荷面密度較大；在比較平坦部分(曲率較小)電荷面密度較?。辉诒砻姘歼M部分帶電面密度最小。尖端放電第14頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月r1r2r2r1第15頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月第16頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月第17頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月④空腔導體

※腔內無帶電體：

電荷分布在導體外表面，導體內部及腔體的內表面處處無凈電荷。

腔內無電場或說腔內電勢處處相等。++++++++++++++++第18頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月

※腔內有帶電體：

腔體內表面所帶的電量和腔內帶電體所帶的電量等量異號，腔體外表面所帶的電量由電荷守恒定律決定q2放入q1后+q1q1q1+q2第19頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月※靜電屏蔽：腔內、腔外的場互不影響靜電屏蔽的裝置---接地導體殼第20頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月第21頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月例15.接地導體球面附近有一點電荷,如圖所示。解:接地即設:感應電量為由于導體是個等勢體o點的電勢為0則求:導體上感應電荷的電量b第23頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月已知：金屬球與金屬球殼同心放置，球的半徑為R1、帶電為q；殼的半徑分別為R2、R3

帶電為Q；求:(1)電量分布；（2）場強分布；（3)球和球殼的電勢例題16解（1）電量均勻分布A—q；B內—-q，外—Q+q（2）E=0

（其他）第24頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月（3)球的電勢(4)球殼的電勢to6根據(jù)疊加原理第25頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月二電容電容器1、孤立導體的電容+Q定義電容+Q球形導體單位法拉（F）微法（F）皮法（pF）2、電器容第26頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月3、典型電容器電容的計算基本步驟1、設電容器兩極板分別帶Q電荷；2、計算極板間的電勢差U；3、根據(jù)定義求出電容C。例題求平板電容器的電容（極板面積S、間距d、充電介質介電常數(shù)）。d解設兩極板分別帶Q電荷第27頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月例題求圓柱形電容器的電容（筒長L、內外半徑分別為R1

、R2，充電介質介電常數(shù)

）。LR1R2解設兩極板分別帶Q電荷兩極板間距離中軸r處電場強度為第28頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月有電介質時的靜電場■極化現(xiàn)象與極化電荷■有介質時的高斯定理■電容及它的能量第29頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月

1.有極分子及無極分子+甲烷分子水分子CH+H+H+H+正負電荷中心重合Pe分子電偶極矩HO+H+正電荷中心負電荷中心Pe一.極化現(xiàn)象與極化電荷---------++++++++++第30頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)無極分子的位移極化：出現(xiàn)誘導電偶極矩pee+2.介質的極化加上外電場后，由于誘導電偶極矩的出現(xiàn)，在介質左右的兩個端面上出現(xiàn)極化電荷層。E外++++++++++++++++++++++++++第31頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)有極分子的轉向極化

無外電場時，整個介質不帶電。++++++++++++++++++++E外++++++++++++++++++++++++++加上外電場后，在介質左右兩端面上出現(xiàn)極化電荷。第32頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月極化電荷是束縛電荷，外電場消失它也隨之消失。極化電荷的效果就代表了整個極化現(xiàn)象的效應。實驗:r相對介電常數(shù)+++++++++σσ++σσE0E（電容器中充滿均勻介質）第33頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗規(guī)律①各向同性均勻介質充滿電場空間②各向同性均勻介質表面是等勢面第34頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月二.有介質時的高斯定理（電容器中充滿均勻介質）++++++++++導體導體各向同性介質實驗規(guī)律第35頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗規(guī)律++++++++++++第36頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月第37頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月（電容器中充滿均勻介質）++++++++++底面積為△S的圓柱面------高斯面S12導體導體各向同性介質第38頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月D的高斯定理q0為自由電荷的代數(shù)和(單位:C/m2)第39頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月（電容器中充滿均勻介質）++++++++++（電容器中充滿均勻介質）++++++++++第40頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月①用高斯定理求：②求：例18.一平行板電容器，其中填充了一層介質，尺寸如圖，介質的相對介電常數(shù)為dd12BCA+++++第41頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月dd12BCA+++++第42頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月dd12BCA+++++第43頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月三.電容器第44頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.電容器的電容典型的電容器第45頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月※平行板電容器+++++++++++εrd+第46頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月※圓柱形電容器第47頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月※球形電容器第48頁，課件共53頁，創(chuàng)