物理课件21电场四

1、静电场中的导一、导体的基本概1.体静电场中的导一、导体的基本概1.体存在大量的可移动的电的物质，通很强的导电性。在静电场中电荷在电场力的作用下形成宏观的定向移动这种移动反过来可改变原来的电荷分布和电场2.电介质：的物质，通几乎不存在可移动的电很弱的导电性。在静电场中电荷在电场力的作用下形成宏观的微弱显现这种显现反过来可改变原来的电荷分布和电场。由于电介质的导电性能很差，所以常被称做绝缘体3. 半导体：导电性能介于导体和电介质之间的物质1二、1. 静电平衡的概念在导和导体表面电荷的定向移动二、1. 静电平衡的概念在导和导体表面电荷的定向移动2. 静电平衡的场强导任意点的电场强度始终为零：导体表面

2、任意点的电场强度垂直表E d 导体表面还存在其它作用，电荷并不能任意出入dU Edr 3. 静电平衡的电势导及表面意之间的差为。导体静电平衡时为等势体、表面为等势面只注重导体静电平衡的结果，不考虑实现的过2三、的电荷分无电0！1. 导体表面分布电荷证明：在导任取一体积元S 三、的电荷分无电0！1. 导体表面分布电荷证明：在导任取一体积元S 0 S 2. 导体表面电荷面密度为 ！表0S 证明：过导体表面取封ESE0S 3. 电荷面密度与该点曲率成正比r证明：用导线连接远离的两导体QRqr04R 4r q 003四、的电1.腔内无电荷内空间腔内表面上电量处处为S在四、的电1.腔内无电荷内空间腔内表

3、面上电量处处为S在导体中靠内表面面 S S若内表面某点有正电荷，则该表面其它点一定存等量的负电荷。腔的内空间中有电力线，且由正荷指向负电荷，与导体是等势体腔的内空间中场强为零。静：腔外的电荷与腔外表面的电荷在外表以内的空间，场强为42.腔内有电荷外空间腔内电量与腔内表面的电之和为零2.腔内有电荷外空间腔内电量与腔内表面的电之和为零S在导体中靠内表面面S S腔内的电荷与腔内表面的电荷内表面以外的空间，场强为零S腔外的电荷与腔外表面的电荷外表面以内的空间，场强为零静：若导体腔接地，腔内的电荷与腔内表的电荷在内表面以外的空间，场强为零5例一：求无限大均电的电场分解：电场以带电平面为对称面，呈面对称分

4、布 dS例一：求无限大均电的电场分解：电场以带电平面为对称面，呈面对称分布 dS0；底面 dS侧大小相同EE+eEdSEdS2ESq+0S底+dSE EE/因导体平面为平0+电荷分布在表面；导场强为零2 2 / 1012/2126例二电板平放电。求：导体板两面的电荷面密度解：空间电场是四个带电平面的电场的矢量叠加E /2电荷分布在表面；导场例二电板平放电。求：导体板两面的电荷面密度解：空间电场是四个带电平面的电场的矢量叠加E /2电荷分布在表面；导场强为零0 2 1222/2/2 23 4 22000012 21212347例三电板平放导。求：导体板两面的电荷面密度解：空间电场是四个带电平面的

5、电场的矢量叠加E /2电荷分布例三电板平放导。求：导体板两面的电荷面密度解：空间电场是四个带电平面的电场的矢量叠加E /2电荷分布在表面；导场强为零22300 00 03128例四：真空中有一带电为 Q 半径为R 的导体球，离球心a远处有一带电为q 的点电荷求：导体上的电荷在 p点处产生的场强和电势解：电荷分布在导体表面；导例四：真空中有一带电为 Q 半径为R 的导体球，离球心a远处有一带电为q 的点电荷求：导体上的电荷在 p点处产生的场强和电势解：电荷分布在导体表面；导场强为零Epqqip0(a2aUqqq QPR4a00QqQ 4R4a4(ax)0000q若导体球接地40R40aa9例五：

6、在导体球内有两个球形空腔。导体球上原来不带电，在两空腔中心各放置一点电荷1和q。求：导体球上的电荷分布；若在远离导例五：在导体球内有两个球形空腔。导体球上原来不带电，在两空腔中心各放置一点电荷1和q。求：导体球上的电荷分布；若在远离导体放置另一点电荷 q3，则三个点电荷各受力多少q1 解答：在空腔表面分别有感应电；根据电荷守恒，导体球外表面有感应电其它部分没有电，r)2F3rqqq3012R解答：因点电荷位于空腔的中心，空腔内表面感应电荷对其作用力相互抵消，同时由于导体球不受其他电荷的作用，所以q1 和q2 受力为零例六：一带电为qA半径为R1的导体球 A，外面套带电为qB半径为R2 R3 的同心导体壳 B。求：全空间电荷、电位和场强的分解：电荷分布在导体表面；导场强为零q3 q12例六：一带电为qA半径为R1的导体球 A，外面套带电为qB半径为R2 R3 的同心导体壳 B。求：全空间电荷、电位和场强的分解：电荷分布在导体表面；导场强为零q3 q12 3 2BAAR r E EA EB U r344r,00123R rEE1 AU r22344R003qR rUE r44r4R4R1200q0203q0r EE U 4R4R4R1010203导体球和导体壳内场强为零 E R 3r20 r ERR 12r20导