静电场中的导体().ppt

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1、静电屏蔽在静电平衡状态下不论导体壳本身是否带电，还是外界是否存在电场,腔内和导体壳上都无电场不论导体壳本身是否带电，还是外界是否存在电场,都不影响腔内的场强分布起到了保护所包围区域的作用，使其不受导体壳外表面上电荷分布以及外界电场的作用——静电屏蔽空腔提供了一个静电屏蔽的条件若外壳接地，内、外均无影响讨论：静电屏蔽是由导体静电平衡条件决定由于电荷有正、负——静电屏蔽静电屏蔽应用：屏蔽室、高压带电操作等要透彻理解“静电屏蔽”问题要用到静电场边值问题的唯一性定理。思考：引力能否屏蔽？电容和电容器孤立导体的电容

2、孤立导体：空间只有一个导体，在其附近没有其它导体和带电体物理意义：使导体每升高单位电势所需的电量定义孤立导体的电容与导体的形状有关，带电量和电势无关。水容器的容量■电容器及其电容孤立导体球的电容静电屏蔽导体组合:两块彼此绝缘、相隔很近的导体薄板■导体附近有其它导体存在，则导体的电势不仅与它本身所带的电量有关，而且还与其它导体的形状和相对位置有关。电容器及其电容孤立导体球电容+++++++++εo+孤立导体球的电容水容器的容量孤立导体的电容与导体的形状有关，带电量和电势无关。■球形电容器已知设场强分布

3、电势差由定义讨论或孤立导体的电容■圆柱形电容器已知：　设　场强分布电势差由定义■平行板电容器已知：设、分别带电、、间场强分布电势差由定义讨论与有关；插入介质计算电容的方法:设导体导体带电量为Q,求出空间电场E的表达式,再由E求出导体的电位(或求出两导体间的电位差)U,然后由定义求出电容.正是平行板,两球面之间的距离而其电容可近似写为电容器的电容.对于圆柱形电容器的电容,(d为两柱面间的距离),若则正是圆柱面的侧面积,其电容可近似写为故电容器的表示符号为4.讨论对球形电容器,若电容器的电容

4、仅由导体的形状决定,与导体上的电量及导体的电位无关,是导体本身的性质.求◎设场强分布◎◎电势差◎例.平行无限长直导线已知:求:单位长度导线间的解:设场强分布导线间电势差电容分布电容任何导体间均存在电容，如导线之间、人体与仪器之间——分布电容,一般分布电容很小，可以忽略尽管电容器与q、U无关，但实际上，电容器对加在两极上的电压仍有限制，原因是因为过高电压下，电容器两极间的介质有可能被击穿。电容器指标：电容值；耐压电容器的连接●串联电容器的电容等效令●并联电容器的电容等效令并联电容器的电容等于各个电

5、容器电容的和。串联电容器总电容的倒数等于各串联电容倒数之和。当电容器的耐压能力不被满足时，常用串并联使用来改善。如串联使用可用在稍高的电压中，从而提高耐压能力。并联使用可以提高容量。●讨论电容器储能电容器的能量是如何储存起来的？电容器极板上的电荷是一点一点聚集起来的，聚集过程中，外力克服电场力做功——电容器体系静电能。一极板上电子（拉出e为正）另一极板上（得电子为负）电源做功消耗化学能设电容器的电容为C，某一瞬时极板带电量绝对值为q(t)，则该瞬时两极板间电压为此时在继续将电量为-dq的电子从正极板—>负

6、极板，电源作多少功？静电能电量0——>Q电容器储能公式的推广孤立导体一组导体1、2、…、n第i个电荷的电量第i个电荷的电势Q=CU