有导体存在时的静电场

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1、上节回顾静电场的环路定理：静电场中，场强沿任意闭合路径的线积分恒等于零在下，两个点电荷系统的静电势能点电荷静电场的电势静电场中任意两点电势差例11：计算均匀带电球面的电势分布。球面内场点有解：已知其电场分布为URO++++++++概括起来，均匀带电球面内外的电势分布：球面外任一点的电势为有导体存在时的静电场■静电场中导体的静电平衡■静电平衡导体电荷分布■静电屏蔽雷电1999，3，24凌晨，以EA-6B“徘徊者”为主体的电子干扰机首先对南联盟展开全方位的干扰。目地为使南联盟防空预警体系“休克”，为整个空袭扫除空防障碍。EA-6B电子干扰机是一个高效能

2、电子战斗机，可携带最新的强电磁脉冲弹，一枚炸弹足以给方圆数十里内的各种电子设备造成严重的物理损伤，使雷达，计算机等失去工作能力。也正因为如此，部署在意大利阿维亚若空军基地的10架“徘徊者”电子干扰机对南联盟实施“地毯式”压制和强电磁脉冲杀伤，充当北约“休克”战法的主力金属网罩屏蔽之重要！一.静电感应与静电平衡1.静电感应2.静电平衡导体内部和表面电荷的宏观定向运动终止，电荷分布不随时间改变。(1)静电平衡条件：用场强来描写：▲导体内部场强处处为零；▲表面场强垂直于导体表面：用电势来描写：▲导体为一等势体；▲导体表面是一个等势面。金属球放入前电场为一

3、均匀场E(2)静电场中导体对外电场的影响金属球放入后电力线发生弯曲电场为一非均匀场+++++++E(3)静电平衡时导体上的电荷分布①导体体内处处不带电（净电荷为零）证明：在导体内任一点取小的高斯面，包围一体积元dV,由高斯定理导体带电只能在表面！②导体表面电荷面密度与导体外紧邻处场强的关系③孤立带电导体表面电荷分布在表面凸出的尖锐部分(曲率是正值且较大)电荷面密度较大；在比较平坦部分(曲率较小)电荷面密度较小；在表面凹进部分带电面密度最小。尖端放电r1r2r2r1④空腔导体※腔内无带电体：电荷分布在导体外表面，导体内部及腔体的内表面处处无净电荷。

4、腔内无电场或说腔内电势处处相等。++++++++++++++++※腔内有带电体：腔体内表面所带的电量和腔内带电体所带的电量等量异号，腔体外表面所带的电量由电荷守恒定律决定q2放入q1后+q1q1q1+q2※静电屏蔽：腔内、腔外的场互不影响静电屏蔽的装置---接地导体壳例15.接地导体球面附近有一点电荷,如图所示。解:接地即设:感应电量为由于导体是个等势体o点的电势为0则求:导体上感应电荷的电量b已知：金属球与金属球壳同心放置，球的半径为R1、带电为q；壳的半径分别为R2、R3带电为Q；求:(1)电量分布；（2）场强分布；（3)球和球壳的电势例题1

5、6解（1）电量均匀分布A—q；B内—-q，外—Q+q（2）E=0（其他）（3)球的电势(4)球壳的电势to6根据叠加原理二电容电容器1、孤立导体的电容+Q定义电容+Q球形导体单位法拉（F）微法（F）皮法（pF）2、电器容3、典型电容器电容的计算基本步骤1、设电容器两极板分别带Q电荷；2、计算极板间的电势差U；3、根据定义求出电容C。例题求平板电容器的电容（极板面积S、间距d、充电介质介电常数）。d解设两极板分别带Q电荷例题求圆柱形电容器的电容（筒长L、内外半径分别为R1、R2，充电介质介电常数）。LR1R2解设两极板分别带Q电荷两极板

6、间距离中轴r处电场强度为有电介质时的静电场■极化现象与极化电荷■有介质时的高斯定理■电容及它的能量1.有极分子及无极分子+甲烷分子水分子CH+H+H+H+正负电荷中心重合Pe分子电偶极矩HO+H+正电荷中心负电荷中心Pe一.极化现象与极化电荷---------++++++++++(1)无极分子的位移极化：出现诱导电偶极矩pee+2.介质的极化加上外电场后，由于诱导电偶极矩的出现，在介质左右的两个端面上出现极化电荷层。E外++++++++++++++++++++++++++(2)有极分子的转向极化无外电场时，整个介质不带电。+++++++++++++

7、+++++++E外++++++++++++++++++++++++++加上外电场后，在介质左右两端面上出现极化电荷。极化电荷是束缚电荷，外电场消失它也随之消失。极化电荷的效果就代表了整个极化现象的效应。实验:r相对介电常数+++++++++σσ++σσE0E（电容器中充满均匀介质）实验规律①各向同性均匀介质充满电场空间②各向同性均匀介质表面是等势面二.有介质时的高斯定理（电容器中充满均匀介质）++++++++++导体导体各向同性介质实验规律实验规律++++++++++++（电容器中充满均匀介质）++++++++++底面积为△S的圆柱面------

8、高斯面S12导体导体各向同性介质D的高斯定理q0为自由电荷的代数和(单位:C/m2)（电容器中充满均匀介质）+++++++