靜電場中的導(dǎo)體(2)-閱讀頁
2025-05-15 18:17本頁面
【正文】 ????????? )4(32 ?? ?? 41 ?? ? 0?29 靜電平衡條件 （ 1）導(dǎo)體內(nèi)部任何一點(diǎn)的場強(qiáng)等于 0 。 1. 導(dǎo)體內(nèi)無凈電荷， 電荷體密度 0? ?電荷只能分布在表面上。14 4 rQqE???? )( 3Rr ?球殼電勢 =0 32 RR ?? ? drER???34 043 2039。 qQ ??（ 4）如果內(nèi)球接地 內(nèi)球電勢 =無窮遠(yuǎn)處電勢 =0 內(nèi)球帶電量 = ,1q01 ?E )( 1Rr ?20,12 4 rqE???)( 21 RrR ??03 ?E )( 32 RrR ??20,14 4 rQqE???? )( 3Rr ?外殼接地時，外殼 外表面 不帶電 33 內(nèi)球電勢 =0 drEdrEdrERRRRRR ???????332211 432?drEdrERRR ?????3214230,1210,14)11(4 RqQRRq????????0?34 QRRRRRRRRq31322121,1 ????內(nèi)球接地時，外殼所帶 總電量 不變，內(nèi)球所帶 總電量 變化但帶電，所帶電荷與外殼電荷異號，電量小于外殼所帶電量。 四、導(dǎo)體接地時， 接地點(diǎn)電勢等于 0 接地時靜電場的分析與計(jì)算 接地時的電荷變化 36 導(dǎo)體帶電體 帶電特點(diǎn)： 電荷只分布在表面，體電荷密度 ρ 等于零 。 對于導(dǎo)體帶電體，常?？筛鶕?jù)下列條件列方程： 如果導(dǎo)體沒有與其它物體接觸，則 不論它上面 所帶的電荷 如何重新分 配，電荷總量保持不變（電荷守恒）。 在無限大平板的情況下。 接地：接地點(diǎn)的電勢等于零。 38 在球狀導(dǎo)體的情況下： 接地點(diǎn)的電勢等于無窮遠(yuǎn)處的電勢等 于零，但與地相連的表面一般有電荷。 σ是 緊靠場點(diǎn)處那個帶電表面的面 電荷密度。 / oE ???/2 oE ???作業(yè)： P109 39 課堂練習(xí) :（ 1483）如圖所示，兩個同心球 殼，內(nèi)球殼半徑為 R1，均勻帶有 電量 Q；外球殼半徑為 R2，殼的 厚度忽略，原先不帶電，但與地 相聯(lián)接。 電極化 面束縛電荷（面極化電荷） 43 二、電極化現(xiàn)象 (1) 有極分子 0E ?外0ip ??E?p?M p E??取 向 極 化 可見： E外 ?強(qiáng)， 排列越整齊p?端面上束縛電荷越多，電極化程度越高。 1186。 2186。 說明 45 三、電極化強(qiáng)度矢量 PipPV? ??(2) P ? ?1orPE????相對介電常數(shù)?? r(1) 的定義： P單位體積內(nèi)所有分子 的電偶極矩矢量和 與 的關(guān)系 E46 (4) 電極穿 —電介質(zhì)的擊穿 當(dāng) E??很強(qiáng)時，分子中正負(fù)電荷被拉開 ?自由電荷 絕緣體 ? 導(dǎo)體 電介質(zhì)擊穿 電介質(zhì)所能承受不被擊穿的 最大電場強(qiáng)度 擊穿場強(qiáng) 例：尖端放電，空氣電極穿 E=3 kv/mm （ 3） 與極化電荷的面密度 ??的關(guān)系 Pc osP n P??? ? ? ????nP即：電介質(zhì)極化時，產(chǎn)生的極化電荷面密度等于 電極化強(qiáng)度沿表面的外法線方向的分量。 四、有電介質(zhì)存在時的靜電場的計(jì)算 ??????E外E E E ???外E?48 電位移矢量 D 0D E P??? 的高斯定理 D1nieSViD d S q d V??? ? ??? ???注意： ① 面內(nèi)總自由電荷，面上總電位移。 D DE（同樣的應(yīng)用條件； 在相同帶電 體的情況下，取同樣的高斯面） 49 ?在各向均勻同性的電介質(zhì)中 電場強(qiáng)度 與電位移矢量 之間的關(guān)系 E D0rD E E? ? ???r? ：介質(zhì)的相對介電常數(shù)。 0r? ? ??點(diǎn)點(diǎn)對應(yīng)關(guān)系 50 例 1 一半徑為 R1的帶電導(dǎo)體球 A，總電量 ， 在它外面有一個同心的帶電球殼 B，其內(nèi) 外半徑分別為 R2 和 R3 ，總電量 Q。39。 r?,qq 39。 QC??????QU?孤立電容 QC??????QU?60 （ 2）在電壓相同的情況下，電容 C 越大的電容器，所儲存的電量 越多。 注意： 它是僅僅由兩導(dǎo)體的形狀、尺寸以 及兩導(dǎo)體間電介質(zhì)的種類決定的物 理量。 … 1U 2U kUU63 ② 電容器的并聯(lián) 連接方式： 與電阻的并聯(lián)相似 計(jì)算公式： 與電阻的串聯(lián)相似 *并聯(lián)電容器組的總電容（等效電容） 等于各電容器的電容之和。 65 例 3. 半徑都是 a 的兩根平行長直導(dǎo)線相距為 d (da), 求單位長度的電容。 21()2 QC（充電后切斷電源，再改變電容值） 69 第二式 用于電容器上 電壓不變。因此， 積分是在電場 所占據(jù)的整個空間內(nèi)進(jìn)行。 例 5 一球形電容器，內(nèi)外球的半徑分別為 R R2 ，兩球間充滿相對介電常數(shù)為 的電 介質(zhì)，求此電容器帶有電量 Q時所儲存的
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