课件6-1 静电场中的导体.pptVIP

讨论：空间静电场的分布如何？ I、II、III 区的场强为 EⅠ =?0 /（2?0）（向左） ……?1，?2 的作用抵消。 EⅡ =EⅢ =?0 /（2?0） （向右） ……?1，?2 的作用抵消。 A B Ⅲ Ⅰ Ⅱ 大金属平板 B 内的场强为零。 接地的含义： (1)提供电荷流动的通道 （导体上的电量可变） (2)导体与地等电势 V 导体= V 地= V?=0 如果将金属平板 B 接地，情况如何？ 讨论 于是，必有 ? 2=0 如果将金属平板 B 接地 这时 ? 1=？ 由静电平衡条件: EP = 0 ? -?0 0 ?1 ?2 ( ) ?0 EⅡ= （向右） 将金属平板 B的 右侧接地 或左侧接地有区别吗？ 答：没有区别。 ?1 = - ?0 这时 EⅠ=EⅢ=0, P -?0 例3、求均匀带电球面的电势分布。已知球面半径为R，总电量为q0。 解： 以无限远为电势零点。 a、球面外任一点的电势(r≥R) q R O r + + + + + + + + + + + + + + S b、球面内任一点的电势(r≤ R) q R O r′ + + + + + + + + + + + + + + S′ P′ 均匀带点球面内部各点电势相等。 V R r O E R r O 场强分布曲线 电势分布曲线 例4、两同心的均匀带电球面的电势分布。 q 1 q 2 A r A B r B 解： 以无限远为电势零点 A点 B点 C点 根据高斯定律有： R 1 R 2 C r C q 1 q 2 A r A B r B R 1 R 2 C r C [例2] 一个金属球A，带电 qA，同心金属球壳 B，带电 qB，如图，试分析它们的电荷分布。 【解】 qA在A的表面上， qB也在B的表面上, 设 B 的内表面为 q2, B 的外表面为 q3, 由静电平衡条件 q2= - qA q3 = qB - q2= qB+ qA 作高斯面S如图。 由电荷守恒 q3 +q2 = qB 相当于三个同心的，半径分别为 均匀带电 的球面的静电场。 思考 1：求出此电荷分布的静电场 - qA 思考2：求出球和球壳的电势及电势差 利用叠加原理 金属球A与金属壳B之间的电势差为： - qA 思考 3: 如果用导线将A、B连接, 它们的电荷如何分布？ 思考4: 求出此电荷分布的静电场 答：A球与B球内表面的电荷中和，B球的外表面带电 qB + qA 。 [例3] 接地导体球附近有一点电荷几何条件如图。求:导体上感应电荷。 解： 接地 ,即 O 一 电介质对电场的影响 相对电容率 相对电容率 电容率 + + + + + + + - - - - - - - + + + + + + + - - - - - - - 二 电介质的极化 无极分子：（氢、甲烷、石蜡等） 有极分子：（水、有机玻璃等） 电介质 ? + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - 三 电极化强度 ：极化电荷面密度 ：分子电偶极矩 ：电极化强度 - - - - - + + + + + 四 极化电荷与自由电荷的关系 + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + 电极化率 + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + 电容率 有介质时的高斯定理 电位移通量 电位移矢量 例1 把一块相对电容率?r =3的电介质，放在相距d=1mm的两平行带电平板之间. 放入之前，两板的电势差是1000V . 试求两板间电介质内的电场强度E ，电极化强度P ，板和电介质 的电荷面密度， 电介质内的电位 移D. d + + + + +