• / 17
  • 下载费用:10 金币  

1-5 静电场中的导体.ppt

关 键 词:
1-5 静电场中的导体.ppt
资源描述:
一、导体的静电平衡条件,二、静电平衡状态下导体的性质,三、空腔导体内的电场,四、空腔导体外的电场,一、 导体的静电平衡条件,(1).导体所带的电荷静止不动;(2).所带电荷激发的电场分布不再随时间t变化。,2、静电平衡的条件:,均匀导体内部各点场强为零,1、静电平衡,二、静电平衡状态下导体的性质,(1).导体是等势体,导体表面是等势面。,(2).导体内部没有净电荷,电荷只分布在导体表面。,(3).导体表面附近的电场强度,其方向与导体表面垂直,其场强的大小与导体表面对应点的电荷面密度成正比。,(4).孤立带电导体的面电荷密度的大小与导体表面 的曲率有关,(1).导体是等势体,导体表面是等势面。 (用电势差的定义式证明),证:在平衡导体内(包括表面上)任意取两P 、Q , 在导体内部任意选取积分路径,有,因此 P、Q 两点等电势, 可见,静电平衡时的导体是等势体,其表面是等势面。,(2).导体内部无净电荷,电荷只分布在导体表面。 (用高斯定理证明),证:在导体内任取一点P,围绕 P点作一个很小的闭合曲面(高斯面)。假定体内存在净电荷 q (反证法),由高斯定理,注意:不适于导体表面上的点,,推广:带电无限大导体平板两侧的电场分布,(3).导体表面附近的场强:,(4).孤立带电导体的面电荷密度的大小 与导体表面的曲率有关,因两球以导线相联,故电势相等,,,,,,注意:并不绝对!!,电荷面密度与半径成反比,亦即与曲率成正比,例题,证:根据电场线的“性质1”,B 的左端一定有电场线终止。,发源地:(1).A 上的正电荷,(2).B 右端的正电荷,(3).无限远。,排除(2)(3),可肯定终于 B 左端的电场线全发自于 A 上,终于B左端的电场线条数为,发自A 的电场线条数应为,因此就有,例2.中性封闭金属壳内有一个电量为q的正电荷(如图), 求金属壳的内、外壁上感应电荷的数量,注意:以上证明并没有要求壳外一定没有带电体,因此 所得结论不论在壳外有无带电体的情况下都是正确的 !,壳外带电体只影响壳外壁电荷的分布情况而不影响内外壁的总电量,内壁的总电量为-q。外壁的总电量只能为 +q,选无限远为电势参考点。通常认为大地与 无限远等电势,因此导体球各点电势为零,,考虑球心处电势,(积分遍及整个球面),故,例3.在一个接地的导体球附近有一个电量为q的点电荷。已知球 的半径为R,点电荷与球心的距离为 ,求导体球表面上感生电荷 的总电量,三、空腔导体内的电场,1、腔内无带电体的情形,不论腔外有无电荷 ,以上都将成立,证明(1):,取高斯面S如图,因静电平衡,所以有,由高斯定理可知,证明(2): (反证法)设腔内有一点P的场强不为零,思考:若腔外有一正的点电荷q,结论:“腔外电荷在腔内无电场”,2、腔内有带电体的情形,基本性质:腔内表面所带电荷与腔内电荷的代数和为零, 即腔内带电体的电量若为+q,则腔内表面的电荷电量则为-q。,腔内带电体的电量为+q, 故腔内表面的电荷电量则为-q。,,,(不变),例:在上图中,若外壳A原来就带有 的电量,腔内空间 的电荷 ,求腔壳内、外表面电荷的电量。,解:A原来不带电荷时,根据上述空腔的性质,若给A充以 的电量,四、空腔导体外的电场,1、腔外空间无带电体的情形,腔外空间无带电体时,腔外空间仍 可能存在电场 (腔内有带电体 ),思考(1).腔内空间的电荷+q到底在腔外空间有没有产生电场?,答:没有,(2).在腔外无其它带电体或其它电场的情况下, 将金属腔与大地相接,问腔外有无电场? 有无电荷?,答:无电场,也无电荷!,2、腔外空间有带电体的情形,(1).当腔外有其它带电体时,接地腔外壁的电荷并不处处为零。,(2).接地腔可使腔外电场不受壳内腔电荷影响,小结,a.封闭导体腔(不论接地与否)内的电场 不受腔外电荷影响(屏外场);,b.接地封闭导体腔外部的电场不受腔内电荷的影响(屏内场)。,两种结论的直接应用,“静电屏蔽”,另外的两点结论(不论接地与否) :,a.腔内壁以及腔内电荷在腔内壁之外任一点的合场强为零;,b.腔外壁及腔外电荷在腔外壁之内任一点的合场强为零。,例 题,设壳内空间有一个电量为q的点电荷,壳外为真空。点 电荷q在偏心的位置(图b),问壳外电场是否与q在球心 时的电场相同?壳外壁的电荷是否仍均匀分布?,
展开阅读全文
  微传网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:1-5 静电场中的导体.ppt
链接地址:https://www.weizhuannet.com/p-6521489.html
微传网是一个办公文档、学习资料下载的在线文档分享平台

微传网博客

 网站客服QQ:80879498  会员QQ群:727456886

copyright@ 2018-2028 微传网络工作室版权所有

     经营许可证编号:冀ICP备18006529号-1 ,公安局备案号:13028102000124

收起
展开