em第30讲球壳镜像法

《em第30讲球壳镜像法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电磁场与电磁波Electromagneticfieldsandelectromagneticwaves第30讲镜像法（2）黄惠芬华南理工大学电子与信息学院射频与无线技术研究所TEL:89502331Email:huanghf@scut.edu.cnResearchInstituteofRF&WirelessTechniques第30讲内容∑接地导体球壳的镜像∑不接地导体球壳的镜像∑接地导体圆柱面与线电荷的镜像SouthChinaUniversityofTechnologyResearchInstituteofRF&WirelessTechniques30.1接地导体球壳的镜像∑如图所示的接

2、地导体球壳，求解壳内场分布时，球壳内表面的感应电荷-q可用置于球外处的镜像电荷来等效，只要满足：∑球面保持零电位面的边界条件。SouthChinaUniversityofTechnologyResearchInstituteofRF&WirelessTechniques30.2不接地导体球壳的镜像∑如图所示的半径为a的导体球壳，若距球心O为处有一点电荷q。导体球壳内表面上感应-q，由于，故-q在内表面的分布是不均匀的。若导体球壳不接地，则球壳外表面上还应有等量异号的感应电荷SouthChinaUniversityofTechnologyResearchInstituteofRF&Wirel

3、essTechniques30.2不接地导体球壳的镜像∑球壳的屏蔽作用,球壳内的电场仅由与球壳内表面上的感应电荷-q共同产生。∑球壳外介质均匀，有限区域内没有自由电荷分布，感应电荷+q在球壳外表面的分布是均匀的，球外的场则只与球壳外表面上的感应电荷+q和无穷远处的-q电荷有关。dE=−∇φDD−=−ρ(269)1n2nsSouthChinaUniversityofTechnologyResearchInstituteofRF&WirelessTechniques30.2不接地导体球壳的镜像∑球壳不接地，求解壳内场分布时，球壳内电场强度E的分布仍然不变，球壳外的场是球对称的，好像q在O点。球

4、壳外表面的感∑仅使球壳内各点的电位都提高一个相同值。SouthChinaUniversityofTechnologyResearchInstituteofRF&WirelessTechniques30.2不接地导体球壳的镜像∑例不接地的空心导体球壳内、外半径分别为在空腔内距球心为处有一点电荷在球外距球心为处有另一点电荷与球心不共线，如图5-l0a所示。求点电荷分别受到的电场力。SouthChinaUniversityofTechnologyResearchInstituteofRF&WirelessTechniques30.2不接地导体球壳的镜像∑解由于球壳不接地，的球壳内表面上感应出∑的

5、球壳外表面的球壳外表面上感应出等量异号的电荷。球壳内的场由及∑内表面上的感应电荷-共同产生。当应用镜像法求球壳内的场时，可把球壳撤去，并将用镜像电荷等效。镜像电荷设置在的延长线上距原点为处，球内镜像球外镜像SouthChinaUniversityofTechnologyResearchInstituteofRF&WirelessTechniques30.2不接地导体球壳的镜像∑球壳外媒质均匀，有限区域内除外没有其他电荷，故球壳外的场由外表面上的感应电荷和点共同产生。球内镜像球外镜像SouthChinaUniversityofTechnologyResearchInstituteofRF&W

6、irelessTechniques30.2不接地导体球壳的镜像∑当撤去球壳后，球壳外表面原有的感应电荷可用三个镜像电荷等效：即位于原点0处的与绝缘导体球类似球内镜像SouthChinaUniversityofTechnology球外镜像ResearchInstituteofRF&WirelessTechniques30.2不接地导体球壳的镜像∑球壳内外的场互不影响，故受到的电场力F1等于图b中的对它的作用力；受到的电场力则等于图c中的对它的作用力，即球内镜像SouthChinaUniversityofTechnology球外镜像ResearchInstituteofRF&WirelessT

7、echniques30.2不接地导体球壳的镜像∑负号表示吸引力指向球壳内表面。∑是吸引力；反之，则为斥力三无标题内容时的版面SouthChinaUniversityofTechnologyResearchInstituteofRF&WirelessTechniques30.5接地导体柱面与线电荷的镜像∑半径为a的接地长直导体柱，在距离其轴为处有一线电荷与之平行，求其柱外的电场分布。SouthChinaUniversity