有導(dǎo)體存在時(shí)的靜電場(chǎng)

有導(dǎo)體存在時(shí)的靜電場(chǎng)第1頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月點(diǎn)電荷靜電場(chǎng)的電勢(shì)靜電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)電勢(shì)差第2頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例11：計(jì)算均勻帶電球面的電勢(shì)分布。球面內(nèi)場(chǎng)點(diǎn)有解：已知其電場(chǎng)分布為第3頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月URO++++++++概括起來(lái)，均勻帶電球面內(nèi)外的電勢(shì)分布：球面外任一點(diǎn)的電勢(shì)為第4頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月有導(dǎo)體存在時(shí)的靜電場(chǎng)■靜電場(chǎng)中導(dǎo)體的靜電平衡■靜電平衡導(dǎo)體電荷分布■靜電屏蔽第5頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

雷電第6頁(yè)，課件共53頁(yè)，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(jī)首先對(duì)南聯(lián)盟展開(kāi)全方位的干擾。目地為使南聯(lián)盟防空預(yù)警體系“休克”，為整個(gè)空襲掃除空防障礙。EA-6B電子干擾機(jī)是一個(gè)高效能電子戰(zhàn)斗機(jī)，可攜帶最新的強(qiáng)電磁脈沖彈，一枚炸彈足以給方圓數(shù)十里內(nèi)的各種電子設(shè)備造成嚴(yán)重的物理?yè)p傷，使雷達(dá)，計(jì)算機(jī)等失去工作能力。也正因?yàn)槿绱?，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(jī)對(duì)南聯(lián)盟實(shí)施“地毯式”壓制和強(qiáng)電磁脈沖殺傷，充當(dāng)北約“休克”戰(zhàn)法的主力金屬網(wǎng)罩屏蔽之重要！第7頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一.靜電感應(yīng)與靜電平衡1.靜電感應(yīng)第8頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.靜電平衡導(dǎo)體內(nèi)部和表面電荷的宏觀定向運(yùn)動(dòng)終止，電荷分布不隨時(shí)間改變。(1)靜電平衡條件：

用場(chǎng)強(qiáng)來(lái)描寫(xiě)：▲導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零；▲表面場(chǎng)強(qiáng)垂直于導(dǎo)體表面：用電勢(shì)來(lái)描寫(xiě)：▲導(dǎo)體為一等勢(shì)體；▲導(dǎo)體表面是一個(gè)等勢(shì)面。第9頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月金屬球放入前電場(chǎng)為一均勻場(chǎng)E(2)靜電場(chǎng)中導(dǎo)體對(duì)外電場(chǎng)的影響第10頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月金屬球放入后電力線發(fā)生彎曲電場(chǎng)為一非均勻場(chǎng)+++++++E第11頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(3)靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布①導(dǎo)體體內(nèi)處處不帶電（凈電荷為零）證明：在導(dǎo)體內(nèi)任一點(diǎn)取小的高斯面，包圍一體積元dV,由高斯定理導(dǎo)體帶電只能在表面！第12頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月②導(dǎo)體表面電荷面密度與導(dǎo)體外緊鄰處場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系第13頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月③孤立帶電導(dǎo)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??；在表面凹進(jìn)部分帶電面密度最小。尖端放電第14頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月r1r2r2r1第15頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第16頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第17頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月④空腔導(dǎo)體

※腔內(nèi)無(wú)帶電體：

電荷分布在導(dǎo)體外表面，導(dǎo)體內(nèi)部及腔體的內(nèi)表面處處無(wú)凈電荷。

腔內(nèi)無(wú)電場(chǎng)或說(shuō)腔內(nèi)電勢(shì)處處相等。++++++++++++++++第18頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

※腔內(nèi)有帶電體：

腔體內(nèi)表面所帶的電量和腔內(nèi)帶電體所帶的電量等量異號(hào)，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(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月※靜電屏蔽：腔內(nèi)、腔外的場(chǎng)互不影響靜電屏蔽的裝置---接地導(dǎo)體殼第20頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第21頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第22頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例15.接地導(dǎo)體球面附近有一點(diǎn)電荷,如圖所示。解:接地即設(shè):感應(yīng)電量為由于導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體o點(diǎn)的電勢(shì)為0則求:導(dǎo)體上感應(yīng)電荷的電量b第23頁(yè)，課件共53頁(yè)，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(chǎng)強(qiáng)分布；（3)球和球殼的電勢(shì)例題16解（1）電量均勻分布A—q；B內(nèi)—-q，外—Q+q（2）E=0

（其他）第24頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3)球的電勢(shì)(4)球殼的電勢(shì)to6根據(jù)疊加原理第25頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二電容電容器1、孤立導(dǎo)體的電容+Q定義電容+Q球形導(dǎo)體單位法拉（F）微法（F）皮法（pF）2、電器容第26頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、典型電容器電容的計(jì)算基本步驟1、設(shè)電容器兩極板分別帶Q電荷；2、計(jì)算極板間的電勢(shì)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(zhì)介電常數(shù)）。d解設(shè)兩極板分別帶Q電荷第27頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例題求圓柱形電容器的電容（筒長(zhǎng)L、內(nèi)外半徑分別為R1

、R2，充電介質(zhì)介電常數(shù)

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

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

無(wú)外電場(chǎng)時(shí)，整個(gè)介質(zhì)不帶電。++++++++++++++++++++E外++++++++++++++++++++++++++加上外電場(chǎng)后，在介質(zhì)左右兩端面上出現(xiàn)極化電荷。第32頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月極化電荷是束縛電荷，外電場(chǎng)消失它也隨之消失。極化電荷的效果就代表了整個(gè)極化現(xiàn)象的效應(yīng)。實(shí)驗(yàn):r相對(duì)介電常數(shù)+++++++++σσ++σσE0E（電容器中充滿均勻介質(zhì)）第33頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)規(guī)律①各向同性均勻介質(zhì)充滿電場(chǎng)空間②各向同性均勻介質(zhì)表面是等勢(shì)面第34頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二.有介質(zhì)時(shí)的高斯定理（電容器中充滿均勻介質(zhì)）++++++++++導(dǎo)體導(dǎo)體各向同性介質(zhì)實(shí)驗(yàn)規(guī)律第35頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)規(guī)律++++++++++++第36頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第37頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（電容器中充滿均勻介質(zhì)）++++++++++底面積為△S的圓柱面------高斯面S12導(dǎo)體導(dǎo)體各向同性介質(zhì)第38頁(yè)，課件共53頁(yè)，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(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（電容器中充滿均勻介質(zhì)）++++++++++（電容器中充滿均勻介質(zhì)）++++++++++第40頁(yè)，課件共53頁(yè)，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(zhì)，尺寸如圖，介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)為dd12BCA+++++第41頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月dd12BCA+++++第42頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月dd12BCA+++++第43頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三.電容器第44頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.電容器的電容典型的電容器第45頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月※平行板電容器+++++++++++εrd+第46頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月※圓柱形電容器第47頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月※球形電容器第48頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)