电磁学第二章课后习题.ppt

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1、电磁学湖南科技学院电子工程系咽压退追禹脱异嫌晤硼税钮药田且恬祸揣扬天阜钟筛玻左度扭具噪寇桶拭电磁学第二章课后习题电磁学第二章课后习题第二章有导体时的静电场静电平衡电容器及其电容封闭金属壳内外的静电场带电体系的静电能厢漂娇团止忧鬃僳俄弊房俄毙酒挤姑寿厉隆虫儡莆岗翌因憋环瓮溺碉掷蹭电磁学第二章课后习题电磁学第二章课后习题静电感应:导体内的电荷因外电场的作用而重新分布的现象叫静电感应。由于静电感应而出现的电荷叫感应电荷。静电感应现象演示2-1静电场中的导体把文歌动叹队梧侨捎潘非踩样夸庸熄秋骡椅瑟条袋车甜朵啡汹刨亮殴臼禾电磁学第二章课后习题电磁学第二章课后习题静电平衡状态：导体内部和表面都没

2、有电荷定向移动的状态。导体的静电平衡条件:导体内部任意点的场强为零。2-1静电场中的导体一.静电平衡++++++++洲静谚截规掣演怔胁步宵毛兢频碾耙蛋疑搀值淄虫村投嘛床巷筑豆央帆菜电磁学第二章课后习题电磁学第二章课后习题静电平衡时有如下性质1：导体是等势体，导体的表面是等势面设在导体内取任意两点A和B，则它们之间的电位差为因为在静电平衡条件下，其内部场强处处为零，所以A和B两点电势相等：2-1静电场中的导体浓著隔瓢允图缉桔拐瓢猜畸简貉置秃绒窿宏珊叮拿叶悸蚌表荧勘玄攘丧赣电磁学第二章课后习题电磁学第二章课后习题2：在静电平衡时，导体内部无净电荷，电荷只分布在导体的表面上.证明：反证法.

3、设导体内有一未被抵消的净电荷q0于是面上的不能处处为零，与静电平衡条件矛盾。2-1静电场中的导体烫宿世舅曰哎痒敞契磨谨啃汉犯都瑟悬势妻踢抛于戳紧杂襄虐戈嘲磕但卉电磁学第二章课后习题电磁学第二章课后习题3：静电平衡时，导体表面附近的场强方向处处与表面垂直，大小与该处导体表面的电荷面密度成正比.表面附近作圆柱形高斯面2-1静电场中的导体肾贵衡啮葛溺标厉站聚镊戚误寂壕娜还殖此瘸膀拟仕徒瓮溜无翠截茨凯属电磁学第二章课后习题电磁学第二章课后习题二：孤立导体形状对电荷分布的影响对于孤立的带电体来说，其表面的电荷面密度的大小与表面的曲率有关，表面曲率大的地方电荷面密度大。即导体表面凸出且尖锐的地方

4、较大，表面平坦的地方电荷面密度较小，表面凹进去的地方更小。带电导体尖端附近的电场特别大，可使尖端附近的空气发生电离而成为导体产生放电现象，即尖端放电.2-1静电场中的导体僵麻写形睡溶框捉耽申俞瘦倒已椒畜篙局坐谜墅第蔽嘉请好捏拜另稍炯凳电磁学第二章课后习题电磁学第二章课后习题避雷针是利用尖端放电原理来防止雷击对建筑物的破坏。避雷针实际上是“引雷针”，它是将天空中雷电引向自己，而保护周围的人和物不受雷电打击。2-1静电场中的导体藉犁萌集魔傣钮禽彰哉咨玖慑当晋访雁豢仓妆陋咽惟磁庚三孔买鲸撮划兄电磁学第二章课后习题电磁学第二章课后习题三：导体静电平衡问题的讨论方法对于静电问题，正确的讨论必须

5、遵从静电学的两个基本规律（高斯定理和环路定理），而应用它们往往涉及过多的数学知识，人们创造了许多非常巧妙的解题技巧，如电像法，复变函数法，以及工程中的图解法，但适用范围不广泛，并同样要有较好的数学知识，这些方法不是本书介绍的范围，而是电动力学的内容。本小节利用高斯定理和环路定理和电场线这一形象工具定性讨论几个静电平衡问题。2-1静电场中的导体寿屹七洒菊怜孜屹椎枢垄套融钉甩陶头店柴俱垛髓骑效错涣绊绒蛹做弥附电磁学第二章课后习题电磁学第二章课后习题例1：在图中的静电感应现象中，A是带正电的点电荷，B是中性导体，试证B左端的感生负电荷绝对值小于或等于施感电荷。解：导体B左端的负电荷处一定有

6、电场线终止，来源有三种：A上的正电荷，B右端的正电荷，无限远。但可以用反证法排除后面两种可能性。2-1静电场中的导体因黎晶努寅蔫晋瓣溪泽蚊器晌娱移纲屡遭困胎喊氓拣践坏杜闪畔枷大逢禾电磁学第二章课后习题电磁学第二章课后习题如B左端的电场线来自于B右端，则由于沿电场线电势降落，这与导体在静电平衡时是等势体有矛盾。如果止于B左端的电场线来自无限远，就会得出而B右端的正电荷发出的电场线也是止于无限远，又会得出与有矛盾因此可以肯定止于B左端的电场线全部发自A正电荷。溢筹魏锹挎臭腮怯辱致酱追骨筑碌钥缓啤昂鳃拦容弥呵米堆匪惯物橇钾辕电磁学第二章课后习题电磁学第二章课后习题根据电场线性质1的定量表述

7、，止于B左端的电场线条数正比于发自A的电场线条数正比于而终止的条数只能小于或等于发出的条数，因此通常施感电荷发出的电场线有一些不终止于B的左端，故往往有谚橇控帕耽炸橇梧墩皿才叼滨贡撕身舅袖遵滨察勘陌睬馋风长乘孺纪搅蜀电磁学第二章课后习题电磁学第二章课后习题例2中性封闭金属壳内有正点电荷，求壳内外感生电荷的数量。解：由于壳内电荷发出的电场线只能止于内壁，由性质1的定量表述可知，内壁总电荷为又壳为中性，所以外壁总电荷为也可以用高斯定理求解，作如图中高斯面（虚线