(12级)5-8,6-1~2静电场中的导体.docVIP

幻灯片1 1.电势 2.点电荷电场的电势 3.点电荷系电场的电势 4.带电体电场的电势 幻灯片2 5.求电势的方法 ①利用场强求电势 ②利用电势的叠加求总电势 幻灯片3 §5-8 电场强度与电势梯度 一 等势面 电场中电势相等的点所构成的面. 例如：点电荷电场中,根据 幻灯片4 等势面 电场线 幻灯片5 等势面的性质 ⑴沿等势面移动电荷，电场力做功为零。 即，若a、b为等势面上任意两点，将q 从a 移到b，电场力的功为 （2）电力线与等势面处处正交。 （3）电场线指向电势降落的方向 （4） 规定任何两个相邻等势面之间的电势差都相等。 故等势面较密集的地方场强大，较稀疏的地方场强小。 问题:电场中任意一点的场强与该点的电势有何关系? 幻灯片6 如图, 设有等势面V 和电势较低的另一等势面V+dV（dV0 ) ,现在考虑位于场点A周围电势沿空间的变化情况. 思考：过A点的场强方向如何？ 根据：等势面性质之3 幻灯片7 又因为 由图可看出: 幻灯片8 结论： 电场中某一点的电场强度沿任一方向的分量El，等于这一点的电势沿该方向单位长度上电势变化率的负值. 幻灯片9 电势沿不同方向的空间变化率不同 显然在A点，电势沿场强方向的空间变化率 最大 (为A点电势的最大变化率) 幻灯片10 写成矢量式 梯度 电势梯度是一个矢量, 它的大小等于电势沿等势面法向的空间变化率, 方向与电势在该点处空间变化率最大值的方向相同.通常记作g radV, 即 方向 由高电势处指向低电势处 幻灯片11 上式表明，电场中某一点的电场强度沿任一方向的分量，等于这一点的电势沿该方向电势变化率的负值。 故在直角坐标系中场强与电势关系的矢量表达式为 电势是标量，先求出电势，利用上式可方便地求出场强。 幻灯片12 (1) 积分关系 (2) 微分关系 求电场强度的三种方法: 练习 幻灯片13 例 用电场强度与电势的关系，求均匀带电细圆环轴线上一点的电场强度. 解 利用均匀带电细圆环轴线上一点的电势. 又,p点的电场强度沿x方向 幻灯片14 第 六 章 静电场中的导体和电介质 幻灯片15 本章主要讨论静电场中有金属导体和电介质存在时，导体与电介质中的静电场所具有的特性。 导体 —— 导电能力强的物体称为导体。如金属、电离气体、电解质溶液等。 电介质 —— 导电能力很弱或不导电的物体称为 电介质或绝缘体 。 导体放入电场中，导体中的自由电子就要受到电场 的作用，从而引起导体上的电荷重新分布，而导体上电 荷的重新分布反过来又要影响原来电场。 本节主要讨论导体与电场相互影响、相互作用的规律。 幻灯片16 §6-1 静电场中的导体 1. 静电感应现象 当把呈电中性的导体放入静电场中时，导体内部 的自由电子在静电场的作用下产生定向运动，从而引 起导体中正、负电荷的重新分布， 这种现象称为静电 感应现象。 幻灯片17 2. 导体的静电平衡条件 放入静电场中的导体，其电荷的重新分布又将 改变导体内部和周围的电场分布，电荷和电场分布 的这种改变将一直维持到导体达到静电平衡为止。 导体内没有电荷做定向运动的状态，称为静电 平衡状态。 下面演示导体的静电感应过程和静电平衡状态。 幻灯片18 导体的静电感应过程 无外电场时 幻灯片19 导体的静电感应过程 加上外电场后，自由电子作宏观定向运动。 幻灯片20 导体的静电感应过程 幻灯片21 导体的静电感应过程 幻灯片22 导