實(shí)心帶電導(dǎo)體電荷分布示意圖課件

第六章靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)

Theconductoranddielectricinstaticelectricfield§6.1靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體Theconductorinstaticelectricfield第六章靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)

TheconductoDavid·Blaine挑戰(zhàn)百萬(wàn)伏特電擊David·Blaine挑戰(zhàn)百萬(wàn)伏特電擊教學(xué)目標(biāo)理解靜電平衡時(shí)導(dǎo)體外表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度與電荷面密度之間的關(guān)系2.了解孤立帶電導(dǎo)體表面電荷分布的規(guī)律以及尖端放電、靜電屏蔽的原理靜電平衡時(shí)導(dǎo)體外表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度與電荷面密度關(guān)系教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)靜電平衡時(shí)導(dǎo)體外表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度與電荷面密度關(guān)系的理解教學(xué)目標(biāo)理解靜電平衡時(shí)導(dǎo)體外表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度與電荷面密度之間知識(shí)回顧1.導(dǎo)體的靜電平衡特征導(dǎo)體內(nèi)部任何一點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零導(dǎo)體表面處電場(chǎng)強(qiáng)度方向均與導(dǎo)體表面垂直或?qū)w是個(gè)等勢(shì)體2.靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上電荷的分布實(shí)心導(dǎo)體實(shí)心帶電導(dǎo)體電荷分布示意圖+++++++++++++++知識(shí)回顧1.導(dǎo)體的靜電平衡特征導(dǎo)體內(nèi)部任何一點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度知識(shí)回顧1.導(dǎo)體的靜電平衡特征導(dǎo)體內(nèi)部任何一點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零導(dǎo)體表面處電場(chǎng)強(qiáng)度方向均與導(dǎo)體表面垂直或?qū)w是個(gè)等勢(shì)體2.靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上電荷的分布實(shí)心導(dǎo)體空腔導(dǎo)體空腔內(nèi)無(wú)電荷空腔帶電導(dǎo)體+++++++++++++++空腔帶電導(dǎo)體電荷分布示意圖知識(shí)回顧1.導(dǎo)體的靜電平衡特征導(dǎo)體內(nèi)部任何一點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度知識(shí)回顧1.導(dǎo)體的靜電平衡特征導(dǎo)體內(nèi)部任何一點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零導(dǎo)體表面處電場(chǎng)強(qiáng)度方向均與導(dǎo)體表面垂直或?qū)w是個(gè)等勢(shì)體2.靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上電荷的分布實(shí)心導(dǎo)體空腔導(dǎo)體空腔內(nèi)無(wú)電荷空腔內(nèi)有電荷空腔導(dǎo)體+q--q-----------+++++++++++++++內(nèi)部有電荷空腔導(dǎo)體電荷分布示意圖+q知識(shí)回顧1.導(dǎo)體的靜電平衡特征導(dǎo)體內(nèi)部任何一點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度一、導(dǎo)體外表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度與電荷面密度的關(guān)系+++++++作扁圓柱形高斯面一、導(dǎo)體外表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度與電荷面密度的關(guān)系+++++++作一、導(dǎo)體外表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度與電荷面密度的關(guān)系導(dǎo)體表面的場(chǎng)強(qiáng)是突變的導(dǎo)體外表面附件的場(chǎng)強(qiáng)是所有電荷產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)的疊加導(dǎo)體外表面附近某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)只與導(dǎo)體表面該點(diǎn)的電荷面密度有關(guān)注意一、導(dǎo)體外表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度與電荷面密度的關(guān)系導(dǎo)體表面的場(chǎng)強(qiáng)是一、導(dǎo)體外表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度與電荷面密度的關(guān)系電荷非均勻分布+++++++++++++++電荷均勻分布

只與有關(guān)，與疊加原理是否矛盾？結(jié)論：球體表面變化，導(dǎo)體外表面附近場(chǎng)強(qiáng)變化，而仍然成立。討論一、導(dǎo)體外表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度與電荷面密度的關(guān)系電荷非均勻分布+一、導(dǎo)體外表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度與電荷面密度的關(guān)系孤立導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，表面各處的電荷面密度與表面的曲率有關(guān)曲率越大，電荷面密度越大靜電平衡導(dǎo)體外表面的電荷如何分布孤立導(dǎo)體電場(chǎng)、電勢(shì)分布示意圖等量異號(hào)電荷的平板和非球形導(dǎo)體電場(chǎng)分布照片一、導(dǎo)體外表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度與電荷面密度的關(guān)系孤立導(dǎo)體二、尖端放電1.尖端放電現(xiàn)象空氣電離2.尖端放電應(yīng)用避雷針BenjaminFranklin（1706-1790）美國(guó)科學(xué)家二、尖端放電1.尖端放電現(xiàn)象空氣電離2.尖端放電二、尖端放電1.尖端放電現(xiàn)象2.尖端放電應(yīng)用產(chǎn)生電火花電子打火灶點(diǎn)火器汽車火花塞空氣電離二、尖端放電1.尖端放電現(xiàn)象2.尖端放電應(yīng)用產(chǎn)生二、尖端放電1.尖端放電現(xiàn)象2.尖端放電應(yīng)用靜電除塵空氣電離二、尖端放電1.尖端放電現(xiàn)象2.尖端放電應(yīng)用靜電二、尖端放電1.尖端放電現(xiàn)象2.尖端放電應(yīng)用浪費(fèi)電能干擾通訊信號(hào)損壞電子元件焊點(diǎn)尖端放電現(xiàn)象二、尖端放電1.尖端放電現(xiàn)象2.尖端放電應(yīng)用浪費(fèi)三、靜電屏蔽結(jié)論：空腔導(dǎo)體可以屏蔽外電場(chǎng),使空腔內(nèi)物體不受外電場(chǎng)影響。1.屏蔽外電場(chǎng)空腔內(nèi)及導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零空腔導(dǎo)體可屏蔽外電場(chǎng)用空腔導(dǎo)體屏蔽外電場(chǎng)三、靜電屏蔽結(jié)論：1.屏蔽外電場(chǎng)空腔內(nèi)及導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處三、靜電屏蔽2.屏蔽內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)表面：感應(yīng)電荷-q結(jié)論：接地的空腔導(dǎo)體內(nèi)的帶電體對(duì)空腔外不會(huì)產(chǎn)生任何影響。外表面：感應(yīng)電荷+q空腔內(nèi)、外表面的電荷？++++++++三、靜電屏蔽2.屏蔽內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)表面：感應(yīng)電荷-q結(jié)論：外表面三、靜電屏蔽屏蔽外電場(chǎng)3.靜電屏蔽的作用屏蔽電纜防靜電鋁箔袋屏蔽網(wǎng)防靜電鋁箔袋三、靜電屏蔽屏蔽外電場(chǎng)3.靜電屏蔽的作用屏蔽電纜屏蔽網(wǎng)防靜三、靜電屏蔽高壓設(shè)備家用電器屏蔽內(nèi)電場(chǎng)屏蔽罩3.靜電屏蔽的作用三、靜電屏蔽高壓設(shè)備屏蔽內(nèi)電場(chǎng)屏蔽罩3.靜電屏蔽的作用四、小結(jié)導(dǎo)體表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度與面密度的關(guān)系尖端放電及應(yīng)用靜電屏蔽及應(yīng)用四、小結(jié)導(dǎo)體表面附近電場(chǎng)強(qiáng)度與面密度的關(guān)系尖端放電及應(yīng)用五、課后思考2011年11月17日，西電東輸