基础物理 静电场中的导体和电介质.pptVIP

4、极化强度与极化电荷的关系在已极化的介质内任意作一闭合面S基本认识：1）S把位于S附近的电介质分子分为两部分一部分在S内一部分在S外2）只有电偶极矩穿过S的分子对S内外的极化电荷才有贡献*第30页，共51页，星期日，2025年，2月5日(1)小面元dS附近分子对面S内极化电荷的贡献分子数密度为n外场在dS附近薄层内认为介质均匀极化薄层：以dS为底、长为l的圆柱。只有中心落在薄层内的分子才对面S内电荷有贡献。所以，*第31页，共51页，星期日，2025年，2月5日面内极化电荷的正负取决于?；将电荷的正负考虑进去，得小面元dS附近分子对面内极化电荷的贡献写成(2)在S所围的体积内的极化电荷与的关系面内问题：面元的法线方向是如何规定的？*第32页，共51页，星期日，2025年，2月5日介质外法线方向内(3)电介质表面（外）极化电荷面密度面外*第33页，共51页，星期日，2025年，2月5日4.极化电荷思考题：极化电荷与感应电荷有何不同？*第34页，共51页，星期日，2025年，2月5日极化电荷与自由电荷可同等地激发电场§18-4有介质存在时的高斯定理有介质时的高斯定理电位移矢量：*第35页，共51页，星期日，2025年，2月5日2.环流定理1.高斯定理通过任意封闭曲面的电位移通量等于该封闭面所围的自由电荷的代数和3.应用解题*第36页，共51页，星期日，2025年，2月5日*第1页，共51页，星期日，2025年，2月5日电通量的方向：法线方向(闭合面向外为正)电场线真空中的高斯定理定理的意义理论上，揭示了静电场是有源场的基本性质应用上，提供了另一种求电场强度的简便方法*第2页，共51页，星期日，2025年，2月5日静电场的保守性电势能电势电势差场强与电势的微分关系*第3页，共51页，星期日，2025年，2月5日第十八章

静电场中的

导体和电介质*第4页，共51页，星期日，2025年，2月5日一.导体的静电平衡条件1.概念导体、静电感应现象§18-1导体的静电平衡静电屏蔽2.导体的静电平衡条件或：导体为等势体，导体表面为等势面静电平衡状态、附加电场*第5页，共51页，星期日，2025年，2月5日1.电荷分布在表面，内部无净电荷存在导体内没有空腔导体内有空腔，空腔内无电荷导体内有空腔，空腔内有电荷二.静电平衡导体上的电荷分布2.导体表面附近处的场强与该处表面电荷面密度成正比3.电荷在孤立导体表面上曲率大处面密度大，曲率小处面密度小实例：利用尖端放电(避雷针，静电电机)避免尖端放电(高压输电线，电极等)*第6页，共51页，星期日，2025年，2月5日用：三.有导体存在时场强的计算静电平衡条件高斯定理电荷守恒定律分析电荷分布情况，求出场强和电势*第7页，共51页，星期日，2025年，2月5日例1.两块无限大的导体平板A、B，面积为S，间距为d，平行放置，A板带有电量Q，B板不带电，求静电平衡时两板各个表面上的电荷面密度以及两板间的电势差；静电平衡：高斯定理电荷守恒*第8页，共51页，星期日，2025年，2月5日静电平衡：高斯定理电荷守恒*第9页，共51页，星期日，2025年，2月5日例1.两块无限大的导体平板A、B，面积为S，间距为d，平行放置，A板带有电量Q，B板不带电，求静电平衡时两板各个表面上的电荷面密度以及两板间的电势差；另：(1)若静电平衡：高斯定理电荷守恒*第10页，共51页，星期日，2025年，2月5日例1.两块无限大的导体平板A、B，面积为S，间距为d，平行放置，A板带有电量Q，B板不带电，求静电平衡时两板各个表面上的电荷面密度以及两板间的电势差；(2)若Ｂ板接地另：静电平衡：高斯定理电荷守恒*第11页，共51页，星期日，2025年，2月5日例1.两块无限大的导体平板A、B，面积为S，间距为d，平行放置，A板带有电量Q，B板不带电，求静电平衡时两板各个表面上的电荷面密度以及两板间的电势差；另：(3)若中间连线，则情况如何?静电平衡：高斯定理电荷守恒*第12页，共51页，星期日，2025年，2月5日例2.一半径为的导体小球，带电量为,放在内外半径分别为和的同心导体球壳内，导体球壳带电量为Ｑ。求：小球与球壳的电势及电势差高斯定理静电平衡：*第13页，共51页，星期日，2025年，2月5日例2.一半径为的导体小球，带电量为