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文档简介

1、静电场习题课,一、小结,1.静电场的性质,A.静电场是有源无旋场，是保守场。,有源：,无旋：,保守场：,有势存在,电势能：,B.带电粒子在电场中受力,对任一带电体,C.电通量,D.静电场的能量,电场力作功,能量密度,能量,2.电场与物质的相互作用,场与导体的作用,A. 导体表面,B.导体为一等势体，表面为一等势面,C.电荷全部分布在外表面,导体接地后，导体空腔内外的电荷互不影响。,场与电介质,A.加入电介质后,C.电位移矢量,电容器,加入电介质后,平行板,球形,柱形,串联,并联,二、描述电场性质的物理量及计算,1.电场强度,连续带电体的场,A.迭加法,B.用高斯定理求解均匀对称带电体的场强,球

2、体、柱体，无限大平面,C.补偿法,D.用电势梯度求场强,常用的电场,2.电势U,点电荷的电势,连续带电体的电势,求微元在所求场点产生的,A.迭加法：,B.用定义求：,注意：是对电荷移动路径积分。,C.对导体球,D.以任一点为零势点时,E.补偿法,常用的电势,点电荷,圆环在其轴线上,圆盘在其轴线上,球面,球体,“无限”带电体零电势点的选取,1.求无限长均匀带电直线的电势分布,场强分布,由定义,讨论,2.求无限大带电平板的电势分布,解: 场强分布,电势零点选在平板上,3.求两无限长同轴圆柱面的电势差,已知:,解: 场强分布,电势差,讨论题,问: (1)P点 是否改变？,(2) 是否仍成立?,2.带

3、电导体A、B,放入导体球壳C内,证明:,电场线从A指向C,又电场线永远指向电势降低的方向,静电屏蔽是怎样体现的?,B移近A,计算题,1.空腔导体外有点电荷 已知:R、q、d,求：(1)感应电荷在O处的电场强度和电势 (2)腔内任一点的电场强度和电势 (3)空腔接地，求感应电荷的总量,电荷守恒,感应电荷在O处的电势 u=0,(1)感应电荷在O处的 电场强度和电势,方向如图，与 反向,腔内任一点,导体为等势体,(2)腔内任一点的 电场强度和电势,球壳电势,由电势叠加原理,(3)空腔接地， 求感应电荷的总量,2.导体球外套一导体球壳 已知:R1 、R2 、R3 、+Q,求：(1)电场能量和等效电容 (2)球壳接地后， 再求电场能量和等效电容,解：场强分布,(1)电场能量和等效电容,孤立导体球,球形电容器,接地前,接地, 一个球形电容器,(2)球壳接地后， 再求电场能量和等效电容,证明:,4.两个空气电容器C1和C2串联后与电源连接，再把一电介质板插入C1中，问：电容器组的总电容C、C1和C2上的电量、电势差如何变化？,解 串联电容器组的电容为,插入介质板后，C1增大，所以C增大。,根据 q=CV，由于电容器组上的电压V不变， C增大，所以q增大。 因为各串联电容器上的电量相等，所以每个电容器上的电量

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