靜電場中的導體和電介質(zhì)(2)(已修改)
2025-08-23 16:18 本頁面
【正文】 第七章 靜電場中的導體和電介質(zhì) 167。 71 靜電場中的導體 167。 72 電容器 電容器的并聯(lián)和串聯(lián) *167。 73 電介質(zhì)的極化 167。 74 電介質(zhì)中的電場 有電介質(zhì)時的高斯定理 電位移 167。 75 電場的能量 一、靜電感應 導體的靜電平衡條件 ? 金屬導體由帶正電的晶體點陣 ? 當不帶電或無外電場存在時， 1. 金屬導體的特征 167。 71 靜電場中的導體 和可以在導體中移動的自由電子組成 導體中 正負電荷均勻分布， 呈電中性 2. 靜電感應 導體置于電場中，其上的電荷重新分布的現(xiàn)象 稱為 靜電感應 3. 導體的靜電平衡條件 ? 導體中無電荷作宏觀定向運動 ? 導體 靜電感應 過程 0E?EE ??0 00 ???? EEE 內(nèi)－ + 0E?－ － 0E?－ － － － － － － － － + + + + + + － － － E??即處于 靜電平衡狀態(tài) ? 靜電平衡 條件 —— ? 導體表面為等勢面， 導體為等勢體 ?表面E?? 導體表面附近 表面 推論： E? E?導體 ?q ?c o sqEF ?若 ?? 90? 0?內(nèi)E處處 表面電荷受力 二、靜電平衡時導體上電荷的分布 1. 內(nèi)部無凈電荷，凈電荷只分布在導體外表面上 ?? ??內(nèi)SSqSE01d???0d 0 ??? ?S SEE ??? 內(nèi)0?? qS 導體 高斯面 根據(jù)高斯定理 導體內(nèi)任意位置 ? ?圓盒面 SE ?? d E?0???E2. 導體 表面上的電場強度 E 與電荷面密度 ? 成正比 導體 放大 E??S?圓盒面 表面?zhèn)让鎯?nèi) ?? EE ?? ,0SSESESESES S S??????????? ? ? ?? ??? 01ddd39。內(nèi) 側(cè)??????3. 導體內(nèi)有空腔的情況 ? 腔內(nèi)無電荷 ? 空腔內(nèi)電勢處處相等 ? 空腔內(nèi)電場強度為零 ? 空腔內(nèi)表面上沒有凈電荷 ? 腔內(nèi)有隔離電荷 腔內(nèi)表面有感應電荷 ＋ ＋ ＋ － － － － － － － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 高斯面 高斯面 0?E?V思考： 1) 空腔原不帶電，腔內(nèi)電荷 ，腔內(nèi)、外表面電量？ q2) 空腔原帶電 .腔內(nèi)電荷 ，腔內(nèi)、外表面電量？ qQ? ? ?????? ?qq ??? ???????q????? ?qq ??? ???????????? ?qQ ?4. 導體表面曲率對導體表面上電荷分布的影響 ? 導體表面曲率越大處 E 越大，面電荷密度也越大 ? 尖端放電 － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － 空氣電離 電 風 （一般與曲率不成正比） 靜電的應用 ——靜電復印機 鼓面 帶負電的墨粉粒子在電場力作用下臨時吸附在鼓輪面上 鼓輪面上復制了帶正電的原件圖樣 墨粉轉(zhuǎn)移并融于紙面 三 靜電屏蔽及其應用 空腔導體外的電場 1. 屏蔽外部電場 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 對導體空腔內(nèi)部的電場沒有影響 只會影響導體外表面上的電荷和外部電場的分布 － － － － － － － ??????????00???EE ?????????2. 屏蔽內(nèi)外電場 同軸電纜屏蔽層 接地 ＋ － － － － － － － 外表面電荷被中和 高壓變壓器上的鳥巢 接地的空心導體 :空腔內(nèi)帶電體與外界的帶電體之間靜電作用被隔絕 ? ? ?????? ?qq ??? ?? ?????q? ???[例一 ] 相距很近的平行導體板 ，分別帶電
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