胡盤(pán)新主編《普通物理學(xué)簡(jiǎn)明教程》-05靜止電荷的電場(chǎng)省公開(kāi)課一等獎(jiǎng)全國(guó)示范課微課金獎(jiǎng)

海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§1-1質(zhì)點(diǎn)參考系運(yùn)動(dòng)表式結(jié)構(gòu)框圖第五章靜止電荷的電場(chǎng)Electrostaticfield電荷相互作用

庫(kù)侖定律靜電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度電通量高斯定理環(huán)路定理電勢(shì)靜電場(chǎng)基本性質(zhì)與帶電粒子相互作用導(dǎo)體靜電平衡電位移矢量介質(zhì)中高斯定理電介質(zhì)極化電場(chǎng)能靜電力疊加原理電容力功第1頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§1-1質(zhì)點(diǎn)參考系運(yùn)動(dòng)表式一

掌握描述靜電場(chǎng)兩個(gè)物理量——電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)概念，了解電場(chǎng)強(qiáng)度

是矢量點(diǎn)函數(shù)，而電勢(shì)V則是標(biāo)量點(diǎn)函數(shù).二

了解高斯定理及靜電場(chǎng)環(huán)路定理是靜電場(chǎng)兩個(gè)主要定理，它們表明靜電場(chǎng)是有源場(chǎng)和保守場(chǎng).三

掌握用點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度和疊加原理以及高斯定理求解帶電系統(tǒng)電場(chǎng)強(qiáng)度方法；并能用電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度關(guān)系求解較簡(jiǎn)單帶電系統(tǒng)電場(chǎng)強(qiáng)度.四掌握用點(diǎn)電荷和疊加原理以及電勢(shì)定義式求解帶電系統(tǒng)電勢(shì)方法.五

了解電偶極子概念，能計(jì)算電偶極子在均勻電場(chǎng)中受力和運(yùn)動(dòng).教學(xué)基本要求第2頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§1-1質(zhì)點(diǎn)參考系運(yùn)動(dòng)表式六

了解靜電場(chǎng)中導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)條件，并能從靜電平衡條件來(lái)分析帶電導(dǎo)體在靜電場(chǎng)中電荷分布.

八了解電容定義，并能計(jì)算幾何形狀簡(jiǎn)單電容器電容.

九了解靜電場(chǎng)是電場(chǎng)能量攜帶者，了解電場(chǎng)能量密度概念，能用能量密度計(jì)算電場(chǎng)能量.

七了解電介質(zhì)極化及其微觀機(jī)理，了解電位移矢量

概念，以及在各向同性介質(zhì)中，

和電場(chǎng)強(qiáng)度

關(guān)系.

了解電介質(zhì)中高斯定理，并會(huì)用它來(lái)計(jì)算對(duì)稱電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度.第3頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§1-1質(zhì)點(diǎn)參考系運(yùn)動(dòng)表式物理學(xué)第二次大綜合法拉第電磁感應(yīng)定律：

電磁一體麥克斯韋電磁場(chǎng)統(tǒng)一理論（19世紀(jì)中葉）赫茲在試驗(yàn)中證實(shí)電磁波存在，光是電磁波.技術(shù)上主要意義：發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、無(wú)線電技術(shù)等.庫(kù)侖定律：

電荷與電荷間相互作用（磁極與磁極間相互作用）奧斯特發(fā)覺(jué)：

電流磁效應(yīng)，安培發(fā)覺(jué)電流與電流間相互作用規(guī)律.第4頁(yè)§5-1電荷庫(kù)侖定律一、電荷對(duì)電最早認(rèn)識(shí)：摩擦起電和雷電兩種電荷：正電荷和負(fù)電荷電性力：同號(hào)相斥、異號(hào)相吸電荷量：物體帶電多少第5頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-1電荷庫(kù)侖定律二、電荷守恒定律

物質(zhì)由原子組成，原子由原子核和核外電子組成，原子核又由中子和質(zhì)子組成。中子不帶電，質(zhì)子帶正電，電子帶負(fù)電。質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)相等，原子呈電中性。由大量原子組成物體也就處于電中性狀態(tài)，對(duì)外不顯示電性。物質(zhì)電結(jié)構(gòu)理論第6頁(yè)起電實(shí)質(zhì)所謂起電，實(shí)際上是經(jīng)過(guò)某種作用，使物體內(nèi)電子不足或者過(guò)多而展現(xiàn)帶電狀態(tài)。經(jīng)過(guò)摩擦可是兩個(gè)物體接觸面溫度升高，促使一定量電子取得足夠動(dòng)能從一個(gè)物體遷移到另一個(gè)物體，從而使取得更多電子物體帶負(fù)電，失去電子物體帶正電。第7頁(yè)

在沒(méi)有凈電荷出入邊界系統(tǒng)中,電荷代數(shù)和保持不變.

-e+e

-e+e

2）電荷能夠成對(duì)產(chǎn)生或湮滅，但代數(shù)和不變1）自然界基本守恒定律之一電荷守恒定律

第8頁(yè)

強(qiáng)子夸克模型含有分?jǐn)?shù)電荷（或電子電荷）但試驗(yàn)上還未直接證實(shí).基本性質(zhì)1

電荷有正負(fù)之分；2

電荷量子化；電子電荷

3

同性相斥，異性相吸.1906-1917年，密立根用液滴法首先從試驗(yàn)上證實(shí)了，微小粒子帶電量改變不連續(xù)。

電荷吸引與排斥c.exe三電荷量子化第9頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-1電荷庫(kù)侖定律1點(diǎn)電荷模型

1）概念：當(dāng)帶電體大小和形狀能夠忽略時(shí),可把電荷看成是一個(gè)帶電點(diǎn)，稱為點(diǎn)電荷四、庫(kù)侖定律第10頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-1電荷庫(kù)侖定律2庫(kù)侖定律(CoulombLaw)1785年，庫(kù)侖經(jīng)過(guò)扭稱試驗(yàn)得到。1）文字表述：在真空中，兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間相互作用力大小，與它們電量乘積成正比，與它們之間距離平方成反比；作用力方向沿著它們聯(lián)線，同號(hào)電荷相斥，異號(hào)電荷相吸。第11頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-1電荷庫(kù)侖定律（為真空電容率）1）單位制有理化令說(shuō)明2）庫(kù)侖定律恪守牛頓第三定律3）是基本試驗(yàn)定律，宏觀微觀皆適用4）應(yīng)用時(shí)注意點(diǎn)電荷模型第12頁(yè)QuickQuiz5.1已知：求q1=+2μC，q2=+6μC，以下哪個(gè)表述是正確？第13頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-1電荷庫(kù)侖定律解例在氫原子內(nèi),電子和質(zhì)子間距為

.求它們之間電相互作用和萬(wàn)有引力,并比較它們大小.（微觀領(lǐng)域中,萬(wàn)有引力比庫(kù)侖力小得多,可忽略不計(jì).）Example4.1-P139-5-1電力、引力第14頁(yè)例5-2

三個(gè)電荷量均為q正負(fù)電荷，固定在一邊長(zhǎng)a=1m等邊三角形頂角（圖a)上。另一個(gè)電荷+Q在這三個(gè)電荷靜電力作用下可沿其對(duì)稱軸（o-x）自由移動(dòng)，求電荷+Q平衡位置和所受到最大排斥力位置。o-qq+Qqara/2xy(a)Example1-P139-5-2第15頁(yè)F3解：如圖b所表示，o-qq+Qqara/2xy(b)F1F2式中正電荷Q受到-q吸引力F1沿ox軸負(fù)方向；兩個(gè)+q對(duì)它排斥力F2和F3協(xié)力沿ox正方向；所以，作用在Q上總協(xié)力為：第16頁(yè)則令可求得Q受到零作用力位置可求得Q受到最大排斥力位置再令第17頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-2電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度§5-2電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度一.電場(chǎng)(electricfield)

兩種觀點(diǎn){超距作用作用電場(chǎng)電荷1電荷2電場(chǎng)1電場(chǎng)2電荷1電荷2產(chǎn)生作用作用產(chǎn)生靜電場(chǎng)：相對(duì)于觀察者靜止電荷在周圍空間激發(fā)電場(chǎng)。電場(chǎng)力：電場(chǎng)對(duì)處于其中其它電荷作用力，電荷間相互作用力本質(zhì)上是各自電場(chǎng)作用于對(duì)方電場(chǎng)力。第18頁(yè)試驗(yàn)證實(shí)了兩靜止電荷間存在相互作用靜電力但其相互作用是怎樣實(shí)現(xiàn)？電荷電場(chǎng)電荷1.概念：電荷周圍空間含有特殊形態(tài)和物理性質(zhì)物質(zhì)稱為電場(chǎng)，對(duì)觀察者相對(duì)靜止電荷所產(chǎn)生電場(chǎng)，稱為靜電場(chǎng)。2.特點(diǎn):處于電場(chǎng)中任何電荷都將受到電場(chǎng)力作用;當(dāng)電荷相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)是改變;電場(chǎng)能使引入電場(chǎng)中導(dǎo)體或電介質(zhì)分別產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象或極化現(xiàn)象。第19頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-2電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度線度足夠地小——場(chǎng)點(diǎn)確定；電量充分地小——不至于使場(chǎng)源電荷重新分布。1、試驗(yàn)電荷大?。?jiǎn)挝徽姾墒芰挝唬篘/C、V/m2、Q0只是使場(chǎng)顯露出來(lái)，即使無(wú)Q0，

也存在。此式為電場(chǎng)強(qiáng)度定義式說(shuō)明二、電場(chǎng)強(qiáng)度(electricfieldstrength)第20頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-2電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度3.背景問(wèn)題試驗(yàn)證實(shí)兩靜止電荷間存在相互作用力，但其相互作用是怎樣實(shí)現(xiàn)？方案電荷電荷電荷電場(chǎng)電荷超距作用:場(chǎng)作用錯(cuò)對(duì)4.說(shuō)明：實(shí)物物質(zhì)場(chǎng)電場(chǎng)物質(zhì)性表達(dá)在：(1)給電場(chǎng)中帶電體施以力作用；(2)當(dāng)帶電體在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力作功，這表明電場(chǎng)含有能量；(3)改變電場(chǎng)以光速在空間傳輸，表明電場(chǎng)含有動(dòng)量。電場(chǎng)含有動(dòng)量、質(zhì)量、能量，表達(dá)了它物質(zhì)性.第21頁(yè)QuickQuiz5.2P將電荷量為+3μC試驗(yàn)點(diǎn)電荷至于P點(diǎn)時(shí)，P點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度為5×106N/C，則將將電荷量為+3μC試驗(yàn)點(diǎn)電荷至于P點(diǎn)時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)將：（a）數(shù)值不變，方向相反；（b）數(shù)值變小，方向相反；（C）數(shù)值變大，方向相反；（d）數(shù)值不變，方向不變；（e）數(shù)值變小，方向不變；（f）數(shù)值變大，方向不變；第22頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-2電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度點(diǎn)電荷試驗(yàn)電荷方向試驗(yàn)電荷受力場(chǎng)強(qiáng)疊加原理由定義三、電場(chǎng)疊加原理第23頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-2電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度1.點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)依據(jù)庫(kù)侖定律和場(chǎng)強(qiáng)定義四、電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算第24頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-2電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度思索由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式,如上圖所表示,是否有第25頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-2電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度2.點(diǎn)電荷系場(chǎng)強(qiáng)由場(chǎng)強(qiáng)疊加原理第26頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-2電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度3.電荷連續(xù)分布帶電體場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理分量式Q第27頁(yè)補(bǔ)充電偶極子是一個(gè)非常主要物理模型電偶極矩（電矩）兩個(gè)等量異號(hào)電荷-q,+q相距為r0,該帶電體系為電偶極子;

用

表示從－q到＋q位矢.例題5-3求：電偶極子中垂面上任意點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)視頻Example4.2-P145-5-3-電偶極子第28頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-2電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度解一定義：偶極矩r+=r-=Rr+-XY第29頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-2電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度解定義：偶極矩r>>lr+=r-

r+-第30頁(yè)yxA(x,0)+電偶極子軸線延長(zhǎng)線上一點(diǎn)電場(chǎng)。解：電偶極子軸線延長(zhǎng)線上任一點(diǎn)A(x,0)電場(chǎng)。+A點(diǎn)總場(chǎng)強(qiáng)為：+第31頁(yè)因?yàn)榈?2頁(yè)

解：建立直角坐標(biāo)系

取線元dx

帶電將投影到坐標(biāo)軸上ap

1

2dEτdEyθdxr例5-4求距離均勻帶電細(xì)棒為a

p點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度。設(shè)棒長(zhǎng)為L(zhǎng),帶電量q，電荷線密度為l

=q/LExample4.3-P147-5-4-細(xì)棒第33頁(yè)積分變量代換代入積分表示式同理可算出ap

1

2dEτdEyθdxr第34頁(yè)當(dāng)直線長(zhǎng)度無(wú)限長(zhǎng)均勻帶電直線場(chǎng)強(qiáng)：{極限情況，由第35頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-2電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度由對(duì)稱性均勻帶電細(xì)棒，長(zhǎng)

L

，電荷線密度

，求：中垂面上場(chǎng)強(qiáng)。解：0yx0第36頁(yè)

例7-6

求一均勻帶電圓環(huán)軸線上任一點(diǎn)x處電場(chǎng)。xpRExample6-P148-5-5-圓環(huán)第37頁(yè)pxRr解：

例7-6

求一均勻帶電圓環(huán)軸線上任一點(diǎn)x處電場(chǎng)。第38頁(yè)所以，由對(duì)稱性當(dāng)dq

位置發(fā)生改變時(shí)，它所激發(fā)電場(chǎng)矢量組成了一個(gè)圓錐面。.第39頁(yè)由對(duì)稱性xpRr第40頁(yè)討論：即在圓環(huán)中心，E=0由當(dāng)0=x當(dāng)時(shí)即p點(diǎn)遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)，與環(huán)上電荷全部集中在環(huán)中心處一個(gè)點(diǎn)電荷所激發(fā)電場(chǎng)相同。第41頁(yè)Rrdr例7-7

求均勻帶電圓盤(pán)軸線上任一點(diǎn)電場(chǎng)。解：由例6均勻帶電圓環(huán)軸線上一點(diǎn)電場(chǎng)xPExample3-P149-5-6-圓面第42頁(yè)討論：1.當(dāng)xR>>2.當(dāng)<<xR無(wú)限大均勻帶電平面場(chǎng)強(qiáng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)可視為點(diǎn)電荷電場(chǎng)第43頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-3高斯定理§5-3靜電場(chǎng)高斯定理一電場(chǎng)線（電場(chǎng)圖示法）1）

曲線上每一點(diǎn)切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)方向,2）經(jīng)過(guò)垂直于電場(chǎng)方向單位面積電場(chǎng)線數(shù)為該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小.規(guī)定第44頁(yè)幾個(gè)經(jīng)典電場(chǎng)電場(chǎng)線分布第45頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-3高斯定理++

+

一對(duì)等量異號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線+一對(duì)等量正點(diǎn)電荷電場(chǎng)線++第46頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-3高斯定理一對(duì)不等量異號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線帶電平行板電容器電場(chǎng)線電場(chǎng)線特征1）始于正電荷,止于負(fù)電荷(或來(lái)自無(wú)窮遠(yuǎn),去向無(wú)窮遠(yuǎn)).2）

電場(chǎng)線不相交.3）

靜電場(chǎng)電場(chǎng)線不閉合.第47頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-3高斯定理經(jīng)過(guò)電場(chǎng)中某一個(gè)面電場(chǎng)線數(shù)叫做經(jīng)過(guò)這個(gè)面電場(chǎng)強(qiáng)度通量.1.均勻電場(chǎng)，垂直平面2.均勻電場(chǎng)，與平面夾角二、電場(chǎng)強(qiáng)度通量flash第48頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-3高斯定理3.非均勻電場(chǎng)強(qiáng)度電通量為封閉曲面第49頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-3高斯定理4.閉合曲面電場(chǎng)強(qiáng)度通量要求要求閉合曲面法線方向向外為正！即如電場(chǎng)線從閉合曲面內(nèi)向外穿出，則電通量為正；反之，電通量為負(fù)電力線穿入電力線穿出S第50頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-3高斯定理例1如圖所表示，有一個(gè)三棱柱體放置在電場(chǎng)強(qiáng)度勻強(qiáng)電場(chǎng)中.求經(jīng)過(guò)此三棱柱體電場(chǎng)強(qiáng)度通量.第51頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-3高斯定理解第52頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-3高斯定理K.F.Gauss——德國(guó)物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家定理：真空中靜電場(chǎng)內(nèi)，經(jīng)過(guò)任意封閉曲面電通量等于曲面內(nèi)所包圍電荷電量代數(shù)和除以真空介電常數(shù)。

=0>0<0要求外法線為正向。三、高斯定理第53頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-3高斯定理+點(diǎn)電荷位于球面中心高斯定理導(dǎo)出高斯定理庫(kù)侖定律電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理第54頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-3高斯定理+點(diǎn)電荷在任意封閉曲面內(nèi)其中立體角第55頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-3高斯定理點(diǎn)電荷在封閉曲面之外第56頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-3高斯定理由多個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)第57頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-3高斯定理高斯定理1）高斯面上電場(chǎng)強(qiáng)度為全部?jī)?nèi)外電荷總電場(chǎng)強(qiáng)度.總結(jié)：4）僅高斯面內(nèi)電荷對(duì)高斯面電場(chǎng)強(qiáng)度通量有貢獻(xiàn).2）高斯面并非物理實(shí)在，式假想，為封閉曲面.5）靜電場(chǎng)是有源場(chǎng).3）穿進(jìn)高斯面電場(chǎng)強(qiáng)度通量為正，穿出為負(fù).思索：高斯面上是否有電荷第58頁(yè)在點(diǎn)電荷和靜電場(chǎng)中，做以下三個(gè)閉合面求經(jīng)過(guò)各閉合面電通量.

將從移到點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度是否改變？穿過(guò)高斯面有否改變？*QuickQuiz5.3第59頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-3高斯定理對(duì)于含有某種對(duì)稱性電場(chǎng)，用高斯定理求場(chǎng)強(qiáng)簡(jiǎn)便。

其步驟為對(duì)稱性分析；依據(jù)對(duì)稱性選擇適當(dāng)高斯面；應(yīng)用高斯定理計(jì)算.四、高斯定理應(yīng)用第60頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-3高斯定理例題求電量為Q、半徑為R均勻帶電球面場(chǎng)強(qiáng)分布。源球?qū)ΨQ場(chǎng)球?qū)ΨQR0ER選高斯面Example5.4－球面高斯第61頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-3高斯定理求：電量為Q、半徑為R均勻帶電球體場(chǎng)強(qiáng)分布。R解：選擇高斯面——同心球面r0ER例題－球體高斯第62頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-3高斯定理+++++例3無(wú)限長(zhǎng)均勻帶電直線電場(chǎng)強(qiáng)度選取閉合柱形高斯面無(wú)限長(zhǎng)均勻帶電直線，單位長(zhǎng)度上電荷，即電荷線密度為，求距直線為處電場(chǎng)強(qiáng)度.對(duì)稱性分析：軸對(duì)稱解+例題－圓柱高斯第63頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-3高斯定理++++++第64頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-3高斯定理++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++例4無(wú)限大均勻帶電平面電場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)限大均勻帶電平面，單位面積上電荷，即電荷面密度為，求距平面為處電場(chǎng)強(qiáng)度.選取閉合柱形高斯面對(duì)稱性分析：

垂直平面解底面積++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++例題－圓柱高斯第65頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-4靜電場(chǎng)環(huán)路定理電勢(shì)§5-4靜電場(chǎng)環(huán)路定理電勢(shì)一靜電場(chǎng)力所做功點(diǎn)電荷電場(chǎng)結(jié)果:僅與始末位置相關(guān)，與路徑無(wú)關(guān).第66頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-4靜電場(chǎng)環(huán)路定理電勢(shì)2.任意帶電體電場(chǎng)依據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理，任意帶電體在某點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度，等于各電荷元單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度矢量和。試驗(yàn)電荷q0在電場(chǎng)中從a點(diǎn)沿某一路徑L移動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)靜電場(chǎng)力作功為：靜電場(chǎng)力作功與移動(dòng)試驗(yàn)電荷詳細(xì)路徑無(wú)關(guān)第67頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-4靜電場(chǎng)環(huán)路定理電勢(shì)靜電場(chǎng)環(huán)路定理

全部靜電場(chǎng)都是保守力場(chǎng)靜電場(chǎng)電場(chǎng)線不可能是閉合，靜電場(chǎng)是無(wú)旋有源場(chǎng)。abq第68頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-4靜電場(chǎng)環(huán)路定理電勢(shì)保守力作功與路徑無(wú)關(guān)，只取決于系統(tǒng)始末位置。存在由位置決定函數(shù)WA——?jiǎng)菽芎瘮?shù)保守力作功以損失勢(shì)能為代價(jià)。

系統(tǒng)——電場(chǎng)+試驗(yàn)電荷——在P1處電勢(shì)能為A1-2=WP1-WP2當(dāng)r2

，位置2電勢(shì)能為0，位置1電勢(shì)能為：點(diǎn)電荷電場(chǎng)Wp1

二、電勢(shì)能電勢(shì)第69頁(yè)QuickQuiz5.4在點(diǎn)A處電子從靜止開(kāi)始釋放，電子和場(chǎng)這一系統(tǒng)電勢(shì)能怎樣改變？（a）增加；（b）降低；（c）不變。A第70頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-4靜電場(chǎng)環(huán)路定理電勢(shì)

電勢(shì)（V）1、單位正電荷放在A1處，系統(tǒng)電勢(shì)能。2、把單位正電荷從A1處移到0電勢(shì)（無(wú)限遠(yuǎn)）處，電場(chǎng)力所做功。單位：V（伏特）2.靜電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)A1、A2

間電勢(shì)差A(yù)2A1O

把單位正電荷從A1處沿任意路徑移到A2處電場(chǎng)力做功。1.A點(diǎn)電勢(shì)第71頁(yè)把

從A1處移到A2處電場(chǎng)力做功可表示為V

1

V

2Q0

0

A120Q0

0

A12

0V

1

V

2情況自行討論在靜電場(chǎng)中釋放正電荷

向電勢(shì)低處運(yùn)動(dòng)正電荷受力方向

沿電力線方向結(jié)論：電力線指向電勢(shì)減弱方向。討論：第72頁(yè)QuickQuiz5.5比較以下幾個(gè)情況下，A、B電勢(shì)高低：（a）正電荷由A移到B，外力克服電場(chǎng)力作正功；（b）正電荷由A移到B，電場(chǎng)力作正功；（c）負(fù)電荷由A移到B，外力克服電場(chǎng)力作正功；（d）負(fù)電荷由A移到B，電場(chǎng)力作正功。第73頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-4靜電場(chǎng)環(huán)路定理電勢(shì)1、依據(jù)定義例題求：點(diǎn)電荷電場(chǎng)電勢(shì)分布Q·P解：已知設(shè)無(wú)限遠(yuǎn)處為0電勢(shì)，則電場(chǎng)中距離點(diǎn)電荷rP點(diǎn)處電勢(shì)為點(diǎn)電荷電場(chǎng)電勢(shì)分布0U

四、電勢(shì)計(jì)算第74頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-4靜電場(chǎng)環(huán)路定理電勢(shì)R0ER例題求：均勻帶電球面電場(chǎng)電勢(shì)分布.P·解：已知設(shè)無(wú)限遠(yuǎn)處為0電勢(shì)，則電場(chǎng)中距離球心r

PP點(diǎn)處電勢(shì)為UP=？U第75頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-4靜電場(chǎng)環(huán)路定理電勢(shì)

求：電荷線密度為

無(wú)限長(zhǎng)帶電直線電勢(shì)分布。解：由

分析假如仍選擇無(wú)限遠(yuǎn)為電勢(shì)0點(diǎn)，積分將趨于無(wú)限大。必須選擇某一定點(diǎn)為電勢(shì)0點(diǎn)——通常可選地球?，F(xiàn)在選距離線a米P0點(diǎn)為電勢(shì)0點(diǎn)。aP0例題3第76頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-4靜電場(chǎng)環(huán)路定理電勢(shì)點(diǎn)電荷電場(chǎng)電勢(shì)P點(diǎn)電荷系UP

=？依據(jù)定義分立點(diǎn)電荷系連續(xù)分布帶電體系QP2、利用疊加原理第77頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-4靜電場(chǎng)環(huán)路定理電勢(shì)已知：總電量Q；半徑R

。求：均勻帶電圓環(huán)軸線上電勢(shì)分布Rx0P解：xExample5.6－圓環(huán)電勢(shì)第78頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-4靜電場(chǎng)環(huán)路定理電勢(shì)x已知：總電量Q；半徑R

。求：均勻帶電圓盤(pán)軸線上場(chǎng)強(qiáng)。當(dāng)x>>RX=0

例題Ux第79頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-5等勢(shì)面電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度關(guān)系§5-5等勢(shì)面電場(chǎng)強(qiáng)度與

電勢(shì)梯度關(guān)系空間電勢(shì)相等點(diǎn)連接起來(lái)所形成面稱為等勢(shì)面.為了描述空間電勢(shì)分布，要求任意兩相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差相等.一等勢(shì)面（電勢(shì)圖示法）在靜電場(chǎng)中，電荷沿等勢(shì)面移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做功+UaUbUcP1P2第80頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-5等勢(shì)面電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度關(guān)系在靜電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度總是與等勢(shì)面垂直，即電場(chǎng)線是和等勢(shì)面正交曲線簇.

按要求，電場(chǎng)中任意兩相鄰等勢(shì)面之間電勢(shì)差相等，即等勢(shì)面疏密程度一樣能夠表示場(chǎng)強(qiáng)大小．第81頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-5等勢(shì)面電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度關(guān)系點(diǎn)電荷等勢(shì)面第82頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-5等勢(shì)面電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度關(guān)系兩平行帶電平板電場(chǎng)線和等勢(shì)面++++++++++++

第83頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-5等勢(shì)面電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度關(guān)系一對(duì)等量異號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線和等勢(shì)面+第84頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-5等勢(shì)面電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度關(guān)系電場(chǎng)中某一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度沿某一方向分量，等于這一點(diǎn)電勢(shì)沿該方向單位長(zhǎng)度上電勢(shì)改變率負(fù)值.二、電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度第85頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-5等勢(shì)面電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度關(guān)系高電勢(shì)低電勢(shì)方向

與相反，由高電勢(shì)處指向低電勢(shì)處大小第86頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-5等勢(shì)面電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度關(guān)系（電勢(shì)梯度）直角坐標(biāo)系中為求電場(chǎng)強(qiáng)度提供了一個(gè)新路徑求三種方法利用電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理利用高斯定理利用電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系物理意義（1）空間某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小取決于該點(diǎn)領(lǐng)域內(nèi)電勢(shì)空間改變率.（2）電場(chǎng)強(qiáng)度方向恒指向電勢(shì)降落方向.分析第87頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-5等勢(shì)面電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度關(guān)系電場(chǎng)線和等勢(shì)面關(guān)系1）電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處正交.（等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功.）2）等勢(shì)面密處電場(chǎng)強(qiáng)度大；等勢(shì)面疏處電場(chǎng)強(qiáng)度小.1）電場(chǎng)弱地方電勢(shì)低；電場(chǎng)強(qiáng)地方電勢(shì)高嗎？2）地方，嗎？3）相等地方，一定相等嗎？等勢(shì)面上一定相等嗎？分析第88頁(yè)解：設(shè)圓盤(pán)上電荷面密度為軸線上任一點(diǎn)p到中空?qǐng)A盤(pán)距離為x，在圓盤(pán)上取半徑為r寬為dr圓環(huán)，環(huán)上所帶電荷為例5-16

將半徑為R2圓盤(pán)在盤(pán)心處挖去半徑為R1小孔,并使盤(pán)均勻帶電.試經(jīng)過(guò)用電勢(shì)梯度求電場(chǎng)強(qiáng)度方法,計(jì)算這個(gè)中空帶電圓盤(pán)軸線上任一點(diǎn)P處電場(chǎng)強(qiáng)度Example-電勢(shì)電場(chǎng)第89頁(yè)該圓環(huán)在p點(diǎn)電勢(shì)為整個(gè)中空?qǐng)A盤(pán)在該點(diǎn)電勢(shì)為因?yàn)殡姾奢S對(duì)稱分布，第90頁(yè)§5-6靜電場(chǎng)中導(dǎo)體第91頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-6帶電粒子在靜電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子在靜電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)視頻1視頻2第92頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-6帶電粒子在靜電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)外電場(chǎng)對(duì)電偶極子力矩和取向作用勻強(qiáng)電場(chǎng)中非勻強(qiáng)電場(chǎng)中穩(wěn)定平衡非穩(wěn)定平衡第93頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-6帶電粒子在靜電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)電偶極子在電場(chǎng)中電勢(shì)能和平衡位置能量最低能量最高第94頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-6帶電粒子在靜電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)+（1）第95頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-6帶電粒子在靜電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)XYO+qxy（2）第96頁(yè)+++++++++感應(yīng)電荷flash2flash1二、導(dǎo)體靜電平衡第97頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-7靜電場(chǎng)中導(dǎo)體++++++++++++第98頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-7靜電場(chǎng)中導(dǎo)體++++++++導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度外電場(chǎng)強(qiáng)度感應(yīng)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度第99頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-7靜電場(chǎng)中導(dǎo)體++++++導(dǎo)體是等勢(shì)體靜電平衡條件（1）導(dǎo)體內(nèi)部任何一點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度為零；（2）導(dǎo)體表面處電場(chǎng)強(qiáng)度方向,都與導(dǎo)體表面垂直.導(dǎo)體表面是等勢(shì)面導(dǎo)體內(nèi)部電勢(shì)相等第100頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-7靜電場(chǎng)中導(dǎo)體++++++++++結(jié)論導(dǎo)體內(nèi)部無(wú)電荷1實(shí)心導(dǎo)體2有空腔導(dǎo)體空腔內(nèi)無(wú)電荷電荷分布在表面上內(nèi)表面上有電荷嗎？三、導(dǎo)體上電荷分布第101頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-7靜電場(chǎng)中導(dǎo)體若內(nèi)表面帶電所以內(nèi)表面不帶電++--結(jié)論電荷分布在外表面上（內(nèi)表面無(wú)電荷）++++++++++矛盾導(dǎo)體是等勢(shì)體第102頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-7靜電場(chǎng)中導(dǎo)體3.腔內(nèi)有帶電體：腔體內(nèi)表面所帶電量和腔內(nèi)帶電體所帶電量等量異號(hào)，腔體外表面所帶電量由電荷守恒定律決定。未引入q時(shí)放入q后+++++++++++++++q++第103頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-7靜電場(chǎng)中導(dǎo)體空腔內(nèi)有電荷電荷分布在表面上內(nèi)表面上有電荷嗎？結(jié)論當(dāng)空腔內(nèi)有電荷時(shí),內(nèi)表面因靜電感應(yīng)出現(xiàn)等值異號(hào)電荷，外表面有感應(yīng)電荷（電荷守恒）第104頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-7靜電場(chǎng)中導(dǎo)體+++++++++++為表面電荷面密度作錢幣形高斯面

S3導(dǎo)體表面電場(chǎng)強(qiáng)度與電荷面密度關(guān)系表面電場(chǎng)強(qiáng)度大小與該表面電荷面密度成正比第105頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-7靜電場(chǎng)中導(dǎo)體+++++++++注意導(dǎo)體表面電荷分布與導(dǎo)體形狀以及周圍環(huán)境相關(guān).4導(dǎo)體表面電荷分布第106頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-7靜電場(chǎng)中導(dǎo)體帶電導(dǎo)體尖端附近電場(chǎng)最強(qiáng)帶電導(dǎo)體尖端附近電場(chǎng)尤其大，可使尖端附近空氣發(fā)生電離而成為導(dǎo)體產(chǎn)生放電現(xiàn)象，即尖端放電.尖端放電會(huì)損耗電能,還會(huì)干擾精密測(cè)量和對(duì)通訊產(chǎn)生危害.然而尖端放電也有很廣泛應(yīng)用.尖端放電現(xiàn)象尖端放電現(xiàn)象利與弊第107頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-7靜電場(chǎng)中導(dǎo)體<電風(fēng)試驗(yàn)>++++++++++<避雷針>尖端放電現(xiàn)象利用靜電蠟燭視頻避雷針原理視頻第108頁(yè)例題5-17

兩個(gè)半徑分別為R和r

球形導(dǎo)體（R>r），用一根很長(zhǎng)細(xì)導(dǎo)線連接起來(lái)（如圖），使這個(gè)導(dǎo)體組帶電，電勢(shì)為V，求兩球表面電荷面密度與曲率關(guān)系。Q

兩個(gè)導(dǎo)體所組成整體可看成是一個(gè)孤立導(dǎo)體系，在靜電平衡時(shí)有一定電勢(shì)值。設(shè)這兩個(gè)球相距很遠(yuǎn)，使每個(gè)球面上電荷分布在另一球所激發(fā)電場(chǎng)可忽略不計(jì)。細(xì)線作用是使兩球保持等電勢(shì)。所以，每個(gè)球又可近似看作為孤立導(dǎo)體，在兩球表面上電荷分布各Example-電荷密度與曲率半徑第109頁(yè)可見(jiàn)大球所帶電量Q比小球所帶電量q多。兩球電荷密度分別為

對(duì)孤立導(dǎo)體可見(jiàn)電荷面密度和半徑成反比，即曲率半徑愈?。ɑ蚯视螅姾擅婷芏扔?。自都是均勻。設(shè)大球所帶電荷量為Q，小球所帶電荷量為q，則兩球電勢(shì)為第110頁(yè)例5-14

（1）假如人體感應(yīng)出1μC電荷，試以最簡(jiǎn)單模型預(yù)計(jì)人體電勢(shì)可達(dá)多少？（2）在干燥天氣里，空氣擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度為3MV/m，當(dāng)人手指靠近門(mén)上金屬門(mén)把手時(shí)可能產(chǎn)生電火花有多長(zhǎng)？解：把人體看作半徑1m球體，于是人電勢(shì)為V火花放電長(zhǎng)度為mExample-P171-5-14-人體感應(yīng)第111頁(yè)例5-15

兩平行放置帶電大金屬板A和B，面積均為S，A板帶電QA，B板帶電QB，忽略邊緣效應(yīng)，求兩塊板四個(gè)面電荷面密度。解：設(shè)兩板四個(gè)面電荷面密度分別為AB在兩個(gè)板內(nèi)各選一點(diǎn)P1、P2，因?yàn)殪o電平衡，導(dǎo)體內(nèi)任一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零因?yàn)殡妶?chǎng)為四個(gè)面上電荷共同激發(fā)，取X軸正方向如圖Example-P172-5-15-人體感應(yīng)第112頁(yè)對(duì)P1對(duì)P2得可見(jiàn)，平行放置帶電大金屬板相向兩個(gè)面上電荷面密度大小相等，符號(hào)相反；相背兩個(gè)面上電荷面密度大小相等，符號(hào)相同。AB第113頁(yè)例7-20

靜電除塵器由半徑為ra金屬圓筒(陽(yáng)極)和半徑為rb同軸圓細(xì)線(陰極).假如空氣在普通情況下?lián)舸╇妶?chǎng)強(qiáng)度為3.0MV/m,試提出一個(gè)靜電除塵器圓筒和中心線粗細(xì)設(shè)計(jì)方案. 灰塵出口解:中心軸線帶電后,距中心軸r處電場(chǎng)強(qiáng)度這里λ是中心軸線上電荷線密度.中心軸線與金屬圓筒間電勢(shì)差為Example-P173-5-16-靜電除塵器第114頁(yè)上面兩式相除消去λ,有上式說(shuō)明中心軸線與金屬圓筒間加上電勢(shì)差U后,在圓筒內(nèi)電場(chǎng)隨r快速減小.中心軸線處電場(chǎng)最強(qiáng),靠近外圓筒處最弱.在所加電壓和某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)(如:筒內(nèi)表面附近為3.0MV/m)已知情況下,利用上面場(chǎng)強(qiáng)公式標(biāo)準(zhǔn)上能夠算出所需筒與線尺寸.但為一超越方程,普通用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值求解.第115頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-8空腔導(dǎo)體內(nèi)外靜電場(chǎng)四、空腔導(dǎo)體內(nèi)外靜電場(chǎng)1屏蔽外電場(chǎng)外電場(chǎng)空腔導(dǎo)體能夠屏蔽外電場(chǎng),使空腔內(nèi)物體不受外電場(chǎng)影響.這時(shí),整個(gè)空腔導(dǎo)體和腔內(nèi)電勢(shì)也必處處相等.空腔導(dǎo)體屏蔽外電場(chǎng)第116頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-8空腔導(dǎo)體內(nèi)外靜電場(chǎng)接地空腔導(dǎo)體將使外部空間不受空腔內(nèi)電場(chǎng)影響.

問(wèn)：空間各部分電場(chǎng)強(qiáng)度怎樣分布？接地導(dǎo)體電勢(shì)為零3屏蔽腔內(nèi)電場(chǎng)++++++++第117頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-8空腔導(dǎo)體內(nèi)外靜電場(chǎng)外電場(chǎng)2.接地空腔導(dǎo)體屏蔽內(nèi)外場(chǎng)接地空腔導(dǎo)體屏蔽內(nèi)外場(chǎng)q第118頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-8空腔導(dǎo)體內(nèi)外靜電場(chǎng)有導(dǎo)體存在時(shí)靜電場(chǎng)場(chǎng)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)1.靜電平衡條件2.基本性質(zhì)方程3.電荷守恒定律第119頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-8空腔導(dǎo)體內(nèi)外靜電場(chǎng)靜電屏蔽腔內(nèi)q與內(nèi)表面感應(yīng)電荷-q,對(duì)外部場(chǎng)貢獻(xiàn)恒為零?！诙惪涨混o電屏蔽。若第二類空腔導(dǎo)體接地時(shí)，外表面上感應(yīng)電荷被大地電荷中和，所以不帶電荷。金屬空腔是零等勢(shì)體。若第二類空腔導(dǎo)體接地，且腔外有帶電體時(shí)，外表面上感應(yīng)電荷被大地電荷部分中和，所帶電荷多少必須確保腔內(nèi)、腔內(nèi)表面、腔外表面以及腔外電荷在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)為零，即滿足靜電平衡條件。金屬空腔是零電位。U=0U=0+q–qQ+q’第120頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-8空腔導(dǎo)體內(nèi)外靜電場(chǎng)當(dāng)?shù)诙惪涨粚?dǎo)體接地時(shí)金屬空腔是零等勢(shì)體，由靜電場(chǎng)邊值問(wèn)題唯一性定理能夠證實(shí)：此時(shí)殼內(nèi)任何電場(chǎng)都不影響外界，也不受外界影響。比如高壓設(shè)備都用金屬導(dǎo)體殼接地做保護(hù)，它起靜電屏蔽作用，內(nèi)外互不影響。外界不影響內(nèi)部不影響外界U=0q–qU=0Q+q’

殼內(nèi)外場(chǎng)互不影響第121頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-8空腔導(dǎo)體內(nèi)外靜電場(chǎng)空腔導(dǎo)體殼接地是否，外界均對(duì)殼內(nèi)電場(chǎng)無(wú)任何影響，

外界不影響內(nèi)部比如在電子儀器、或傳輸微弱信號(hào)導(dǎo)線中都慣用金屬殼或金屬網(wǎng)作靜電屏蔽。外界不影響內(nèi)部U=C1U

=C1腔外表面電荷分布不影響腔內(nèi)電場(chǎng)分布不過(guò)腔內(nèi)有沒(méi)有電荷對(duì)腔外有不一樣影響。綜述：空腔導(dǎo)體(不論接地是否)將使腔內(nèi)空間不受外電場(chǎng)影響，而接地空腔導(dǎo)體將使外部空間不受空腔內(nèi)電場(chǎng)影響～空腔導(dǎo)體靜電屏蔽原理第122頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-8空腔導(dǎo)體內(nèi)外靜電場(chǎng)[例一]兩個(gè)無(wú)限大帶電平面，接地與不接地討論。面積為

S，帶電量

Q一個(gè)金屬板，與另一不代電金屬平板平行放置。求靜電平衡時(shí)，板上電荷分布及周圍電場(chǎng)分布；若第二板接地，情況又怎樣？S有導(dǎo)體存在時(shí)分布導(dǎo)體上電荷分布計(jì)算分布（方法同前）靜電平衡條件電荷守恒定律求解思緒：先假設(shè)導(dǎo)體表面電荷面密度σ，再由導(dǎo)體靜電平衡條件，用疊加原理與庫(kù)侖定律或高斯定理與環(huán)路定理求出σ第123頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-8空腔導(dǎo)體內(nèi)外靜電場(chǎng)設(shè)靜電平衡后，金屬板各面所帶電荷面密度如圖所表示由已知條件：由靜電平衡條件和高斯定理，做如圖所表示高斯面可得：

金屬B板內(nèi)任一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，由疊加原理得：以上四個(gè)方程聯(lián)立可求出：S設(shè)第124頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-8空腔導(dǎo)體內(nèi)外靜電場(chǎng)由各板上電荷面密度、金屬板內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為零和高斯定理可得各區(qū)間場(chǎng)強(qiáng)：

方向向左方向向右方向向右設(shè)第125頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-8空腔導(dǎo)體內(nèi)外靜電場(chǎng)由高斯定理得：金屬板內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為零得：因接地電荷守恒聯(lián)立解出：方向向右第126頁(yè)例7-21

在內(nèi)外半徑分別為R1和R2導(dǎo)體球殼內(nèi)，有一個(gè)半徑為r導(dǎo)體小球，小球與球殼同心，讓小球與球殼分別帶上電荷量q和Q。試求：（1）小球電勢(shì)Vr，球殼內(nèi)、外表面電勢(shì)；（2）小球與球殼電勢(shì)差；（3）若球殼接地，再求小球與球殼電勢(shì)差。

Example-P175-5-17-球殼第127頁(yè)解：（1）由對(duì)稱性能夠必定，小球表面上和球殼內(nèi)外表面上電荷分布是均勻。小球上電荷q將在球殼內(nèi)外表面上感應(yīng)出-q和＋q電荷，而Q只能分布在球殼外表面上，故球殼外表面上總電荷量為q+Q。小球和球殼內(nèi)外表面電勢(shì)分別為第128頁(yè)球殼內(nèi)外表面電勢(shì)相等。（3）若外球殼接地，則球殼外表面上電荷消失。兩球電勢(shì)分別為（2）兩球電勢(shì)差為第129頁(yè)兩球電勢(shì)差仍為由結(jié)果能夠看出，不論外球殼接地是否，兩球電勢(shì)差恒保持不變。當(dāng)q為正值時(shí)，小球電勢(shì)高于球殼；當(dāng)q為負(fù)值時(shí)，小球電勢(shì)低于球殼,與小球在殼內(nèi)位置無(wú)關(guān)，假如兩球用導(dǎo)線相連或小球與球殼相接觸，則不論q是正是負(fù)，也不論球殼是否帶電，電荷q總是全部遷移到球殼外邊面上，直到Vr-VR=0為止。第130頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-9電容器電容§5-7電容器電容（Capacitance、Capacitor)電容器是一儲(chǔ)能元件。紙質(zhì)電容器陶瓷電容器電解電容器鉭電容器可變電容器第131頁(yè)2.5厘米高壓電容器(20kV5~21F)(提升功率因數(shù))聚丙烯電容器(單相電機(jī)起動(dòng)和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn))陶瓷電容器(0V1000pF)滌綸電容(250V0.47

F)電解電容器(160V470

F)12厘米2.5厘米70厘米第132頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-9電容器電容一孤立導(dǎo)體電容比如

孤立導(dǎo)體球電容

地球單位

第133頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-9電容器電容

電容大小僅與導(dǎo)體形狀、相對(duì)位置、其間電介質(zhì)相關(guān).與所帶電荷量無(wú)關(guān).二電容器電容第134頁(yè)QuickQuiz5.6某一電容器是由半徑不一樣兩圓盤(pán)組成，當(dāng)電容器兩端連接在電池兩端時(shí)：（a）大盤(pán)儲(chǔ)存電荷量大于小盤(pán)儲(chǔ)存；（b）大盤(pán)儲(chǔ)存電荷量小于小盤(pán)儲(chǔ)存；（c）大盤(pán)儲(chǔ)存電荷量等于小盤(pán)儲(chǔ)存；（d）條件不足，無(wú)法判斷。第135頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-9電容器電容1）設(shè)兩極板分別帶電；2）求；3）求；4）求.步驟三、電容器電容計(jì)算1

平板電容器++++++------（2）兩帶電平板間電場(chǎng)強(qiáng)度（1）設(shè)兩導(dǎo)體板分別帶電（3）兩帶電平板間電勢(shì)差（4）平板電容器電容第136頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-9電容器電容球形電容器是由半徑分別為和兩同心金屬球殼所組成．解設(shè)內(nèi)球帶正電（），外球帶負(fù)電（）．＋＋＋＋＋＋＋＋孤立導(dǎo)體球電容*2.球形電容器電容第137頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-9電容器電容平行板電容器電容（3）（2）（4）電容++++----（1）設(shè)兩導(dǎo)體圓柱面單位長(zhǎng)度上分別帶電3.圓柱形電容器第138頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-9電容器電容串聯(lián)C1C2+Q-Q+Q-QUAUBUCUAUCC+Q-Q普通n個(gè)電容器串聯(lián)等效電容為+）等效電容四、電容器串聯(lián)與并聯(lián)第139頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-9電容器電容串聯(lián)電容器電容：等效令第140頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-9電容器電容并聯(lián)C+Q1-Q1

C1

C2+Q2-Q2

UAUB

+）UAUB

普通n個(gè)電容器并聯(lián)等效電容為等效電容第141頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-9電容器電容

并聯(lián)電容器電容：等效令第142頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-10電介質(zhì)及其極化§5-8靜電場(chǎng)中電介質(zhì)+++++++-------一電介質(zhì)對(duì)電容影響相對(duì)電容率相對(duì)電容率電容率+++++++-------第143頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-10電介質(zhì)及其極化①無(wú)極分子（Nonpolarmolecule）:分子正電荷中心與負(fù)電荷中心重合,在無(wú)外場(chǎng)作用下整個(gè)分子無(wú)電矩。比如，CO2H2N2O2He②有極分子（Polarmolecule）:分子正電荷中心與負(fù)電荷中心不重合,在無(wú)外場(chǎng)作用下存在固有電矩比如，H2OHclCOSO2

因無(wú)序排列對(duì)外不展現(xiàn)電性。（2）電介質(zhì)分子：（1）電介質(zhì)----是由大量電中性分子組成絕緣體。++H+HO正電荷中心二、電介質(zhì)第144頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-10電介質(zhì)及其極化介質(zhì)球放入前電場(chǎng)為一均勻場(chǎng)+++++++介質(zhì)球放入后電力線發(fā)生彎曲第145頁(yè)第146頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)

三、電介質(zhì)極化取向極化取向極化2位移極化位移極化2第147頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-10電介質(zhì)及其極化位移極化取向極化①位移極化

Displacementpolarization

主要是電子發(fā)生位移②取向極化Orientationpolarization

因?yàn)闊徇\(yùn)動(dòng)這種取向只能是部分，恪守統(tǒng)計(jì)規(guī)律。第148頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-10電介質(zhì)及其極化l在外電場(chǎng)中電介質(zhì)分子無(wú)極分子只有位移極化，感生電矩方向沿外場(chǎng)方向。無(wú)外場(chǎng)下，所含有電偶極矩稱為固有電偶極矩。在外電場(chǎng)中產(chǎn)生感應(yīng)電偶極矩（約是前者10-5)。有極分子有上述兩種極化機(jī)制。在高頻下只有位移極化。第149頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-10電介質(zhì)及其極化(4)極化電荷

Polarizationchargeorboundcharge在外電場(chǎng)中，均勻介質(zhì)內(nèi)部各處仍呈電中性，但在介質(zhì)表面要出現(xiàn)電荷，這種電荷不能離開(kāi)電介質(zhì)到其它帶電體，也不能在電介質(zhì)內(nèi)部自由移動(dòng)。我們稱它為束縛電荷或極化電荷。它不象導(dǎo)體中自由電荷能用傳導(dǎo)方法將其引走。在外電場(chǎng)中，出現(xiàn)束縛電荷現(xiàn)象叫做電介質(zhì)極化。第150頁(yè)微波爐工作原理微波爐第151頁(yè)

微波爐產(chǎn)生伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，人們生活水平在不停地提升。幾千年來(lái)，人類利用各種各樣灶具，從燒柴草，到燒煤炭，煤油，發(fā)展到現(xiàn)在燒煤氣，天然氣，以及使用電爐，但上述各種炊事方式給食物加熱原理是相同，都是燃料燃燒或電熱絲發(fā)燒產(chǎn)生熱量，經(jīng)過(guò)加熱灶具炊具后再加熱食物，同時(shí)還不可防止地向外界散失較多熱量。因?yàn)閷?duì)于固態(tài)食物加熱，主要經(jīng)過(guò)傳導(dǎo)由表及里地逐層傳熱，直至中心，而食物中熱傳導(dǎo)速度是有限，所以，要燒熟食物就得花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間，花費(fèi)較多燃料，其熱效率較低。第152頁(yè)1946年，斯潘瑟還是美國(guó)雷聲企業(yè)研究員。一個(gè)偶然機(jī)會(huì)，他發(fā)覺(jué)微波溶化了糖果。事實(shí)證實(shí)，微波輻射能引發(fā)食物內(nèi)部分子振動(dòng)，從而產(chǎn)生熱量。1947年，第一臺(tái)微波爐問(wèn)世。現(xiàn)在在已開(kāi)始進(jìn)入了百姓家庭。用微波爐來(lái)燒菜做飯，看不到明亮火光，也不是從食物容器下面加熱，食物卻很快就熟了。那么微波爐是怎樣給食物加熱呢？第153頁(yè)微波爐工作原理

微波爐是利用微波加熱食物。微波就是波長(zhǎng)很短電磁波，它是由交變電場(chǎng)和磁場(chǎng)組成，微波含有比通常無(wú)線電波大得多能量。微波傳輸過(guò)程中碰到物體時(shí)，依物體材料不一樣，會(huì)不一樣程度被反射、透射或吸收。圖1為微波爐工作原理圖，它主要由磁控管、天線、波導(dǎo)管、攪拌器和箱體組成。磁控管利用電能產(chǎn)生微波，微波由天線末端發(fā)射出去，第154頁(yè)經(jīng)過(guò)中空波導(dǎo)管傳到微波爐上壁微波山口處，在出口處有形如風(fēng)扇葉片攪拌器把微波分散開(kāi)，射出微波一部分直接射到食物上，一部分經(jīng)過(guò)微波爐內(nèi)壁反射到食物上，使食物能從各個(gè)方面得到較為均勻微波照射。微波爐對(duì)食物加熱原理完全不一樣于其它灶具，它不是靠熱傳遞，而是靠食物本身有極分子振蕩產(chǎn)生熱量。普通食物中總是含有水分。從電介質(zhì)角度來(lái)說(shuō)，分子可分為兩類：一類是無(wú)極分子，其分于正負(fù)電荷中心重合，第155頁(yè)在有電場(chǎng)作用時(shí)，食物中水分子形成有序排列，若電場(chǎng)方向改變，有極分子有序排列方向也隨之改變，如圖3所表示。因?yàn)槲⒉ㄊ且粋€(gè)每秒振蕩上百億次電磁場(chǎng)，食物放在這么電磁場(chǎng)中，水分子排列方向就要每種鐘隨之改變上百億次，這么，大量水分子吸收了微波能量而高頻率猛烈轉(zhuǎn)動(dòng)，便產(chǎn)生了大量?jī)?nèi)能，使食物溫度升高。第156頁(yè)微波爐結(jié)構(gòu)及各部件作用微波爐通常由磁控管、電源變壓器、爐腔、爐門(mén)、定時(shí)器和功率分配器等部件組成．

磁控管是微波爐心臟，用于產(chǎn)生和發(fā)射微波．當(dāng)磁控管通電以后，經(jīng)預(yù)熱陰極便產(chǎn)生大量電子，在外磁場(chǎng)作用下沿著圓周軌跡飛向陽(yáng)極，在陽(yáng)極上有一個(gè)很小諧振腔，電子在抵達(dá)陰極之前，先在諧振腔中產(chǎn)生振蕩，振蕩頻率為2450MHz，產(chǎn)生微波．微波爐電源變壓器，初級(jí)接220伏電網(wǎng)電壓，它能夠把初級(jí)電壓改變成各部件所需要電壓大小輸送到各部件。

第157頁(yè)爐腔又稱諧振腔，是食物烹調(diào)或烘烤地方．微波爐采取矩形腔，爐腔優(yōu)劣直接影響微波爐性能。

爐門(mén)是食品進(jìn)出口，也是微波爐爐腔主要組成部分，是預(yù)防微波泄漏第一道屏障．爐門(mén)由金屬框架、玻璃觀察窗組成，在觀察窗中間有一層金屬網(wǎng)．爐門(mén)內(nèi)又裝有雙門(mén)鉤，它是控制電源通斷聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)，這種安全裝置能確保爐門(mén)開(kāi)啟前就斷開(kāi)電源，消除了開(kāi)門(mén)瞬間引發(fā)泄漏．

定時(shí)器是微波爐主要構(gòu)件之一，微波爐普通有兩種定時(shí)方式，即機(jī)械式定時(shí)和電腦定時(shí)。第158頁(yè)微波爐上使用功率分配器，主要用于調(diào)整磁控管工作時(shí)間，烘烤不一樣食物．微波灶爐分強(qiáng)功率和低功率輸出。第159頁(yè)

1:門(mén)安全聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)——確保爐門(mén)打開(kāi)時(shí)，微波爐不能工作，爐門(mén)關(guān)上后微波爐才能工作；2:視屏窗——有金屬屏蔽層，可透過(guò)同孔觀察食物烹調(diào)情況；3:通風(fēng)口——烹調(diào)時(shí)，有良好通風(fēng)；4:轉(zhuǎn)盤(pán)支承——帶動(dòng)玻璃轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)；5:玻璃轉(zhuǎn)盤(pán)——裝好食物容器放在轉(zhuǎn)盤(pán)上，加熱時(shí)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，使食物烹調(diào)均勻，以到達(dá)均勻烹調(diào)效果；6：控制板：7：爐門(mén)開(kāi)關(guān)——按此開(kāi)關(guān)，爐門(mén)打開(kāi)

普通微波爐結(jié)構(gòu)

第160頁(yè)

使用微波爐禁忌1.忌用普通塑料容器：一是熱食物會(huì)使塑料容器變形，二是普通塑料會(huì)放出有毒物質(zhì)．

2.忌用金屬器皿：因?yàn)榉湃霠t內(nèi)鐵、鋁、不銹鋼、搪瓷等器皿，微波爐在加熱時(shí)會(huì)與之產(chǎn)生電火花并反射微波，既損傷爐體又加熱不熟食物。

3.忌使用封閉容器：加熱液體時(shí)應(yīng)使用廣口容器，因?yàn)樵诜忾]容器內(nèi)食物加熱產(chǎn)生熱量不輕易散發(fā)，使容器內(nèi)壓力過(guò)高，易引發(fā)爆破事故。即使在煎煮帶殼食物時(shí)，也要事先用針或筷子將殼刺破，以免加熱后引發(fā)爆裂、飛濺弄臟爐壁，或者濺出傷人。

4.忌超時(shí)加熱：食品放入微波爐解凍或加熱，若忘記取出，假如時(shí)間超出2小時(shí)，則應(yīng)丟掉不要，以免引發(fā)食物中毒。

第161頁(yè)5忌將肉類加熱至半熟后再用微波爐加熱：因?yàn)樵诎胧焓称分屑?xì)菌仍會(huì)生長(zhǎng)，第二次再用微波爐加熱時(shí)，因?yàn)闀r(shí)間短，不可能將細(xì)菌全殺死。冰凍肉類食品須先在微波爐中解凍，然后再加熱為熟食。6.忌再冷凍經(jīng)微波爐解凍過(guò)肉類：因?yàn)槿忸愒谖⒉t中解凍后，實(shí)際上已將外面一層低溫加熱了，在此溫度下細(xì)菌是能夠繁殖，雖再冷凍可使其繁殖停頓，卻不能將活菌殺死。已用微波爐解凍肉類，假如再放入冰箱冷凍，必須加熱至全熟。

7.忌油炸食品：因高溫油會(huì)發(fā)生飛濺造成火災(zāi)。如萬(wàn)一不慎引發(fā)爐內(nèi)起火時(shí)，切忌開(kāi)門(mén)，而應(yīng)先關(guān)閉電源，待火熄滅后再開(kāi)門(mén)降溫。

8.忌將微爐置于臥室，同時(shí)應(yīng)注意不要用物品覆蓋微波爐上散熱窗柵。

9.忌長(zhǎng)時(shí)間在微波爐前工作：開(kāi)啟微爐后，人應(yīng)遠(yuǎn)離微波爐或人距離微波爐最少在1米之外第162頁(yè)

10．不能用微波爐加熱無(wú)水分食物。如煎炸食物，爆炒花生等。

11．因?yàn)槲⒉t加熱速度很快，烹飪食品時(shí)，普通應(yīng)將佐料、水一起放入爐內(nèi)。

12．微波碰到金屬物體就被反射，所以微波爐內(nèi)不能使用鋁、不銹鋼等金屬容器。

13．微波爐內(nèi)未放入食物時(shí)，不能空載運(yùn)作。

14．爐門(mén)張開(kāi)時(shí)，勿使微波爐工作，以免微波射出，損傷人體。第163頁(yè)第164頁(yè)第165頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-10電介質(zhì)及其極化++++++------+++++++++++-----------表面極化電荷面密度:電極化強(qiáng)度:分子偶極矩單位：四、電極化強(qiáng)度第166頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-10電介質(zhì)及其極化第167頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-10電介質(zhì)及其極化第168頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-11電介質(zhì)中靜電場(chǎng)五、電介質(zhì)中電場(chǎng)強(qiáng)度++++++------+++++++++++-----------第169頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-11電介質(zhì)中靜電場(chǎng)六、極化電荷與自由電荷關(guān)系第170頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-11電介質(zhì)中靜電場(chǎng)七、介質(zhì)電容率+++++++-------相對(duì)電容率電容率+++++++-------第171頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-11電介質(zhì)中靜電場(chǎng)幾個(gè)常見(jiàn)電介質(zhì)相對(duì)電容率和擊穿場(chǎng)強(qiáng)第172頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-12有電介質(zhì)時(shí)高斯定理§5-9有電介質(zhì)時(shí)高斯定理電位移一、有介質(zhì)時(shí)高斯定理

定義：電位移矢量electricdisplacement自由電荷束縛電荷依據(jù)介質(zhì)極化和真空中高斯定理第173頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-12有電介質(zhì)時(shí)高斯定理自由電荷經(jīng)過(guò)任一閉合曲面電位移通量，等于該曲面內(nèi)所包圍自由電荷代數(shù)和。物理意義電位移線起始于正自由電荷終止于負(fù)自由電荷，與束縛電荷無(wú)關(guān)。電力線起始于正電荷終止于負(fù)電荷，包含自由電荷和與束縛電荷。～靜電場(chǎng)有電介質(zhì)時(shí)高斯定理第174頁(yè)海南大學(xué)海納百川大道致遠(yuǎn)第五章靜止電荷電場(chǎng)§10-12有電介質(zhì)時(shí)高斯定理二、電位移矢量（任何介質(zhì)）