第十二章 静电场中导体和电介质ppt课件.ppt

第十二章 静电场中导体和电介质ppt课件.ppt

ID:58729876

大小:1.81 MB

页数:80页

时间:2020-10-04

第十二章 静电场中导体和电介质ppt课件.ppt_第1页
第十二章 静电场中导体和电介质ppt课件.ppt_第2页
第十二章 静电场中导体和电介质ppt课件.ppt_第3页
第十二章 静电场中导体和电介质ppt课件.ppt_第4页
第十二章 静电场中导体和电介质ppt课件.ppt_第5页
资源描述:

《第十二章 静电场中导体和电介质ppt课件.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库

1、静电场中的导体和电介质第12章§12.1静电场中的导体金属导体:存在大量可自由移动的自由电子,自由电子对电场变化响应很快(10-19s)。12.1.1导体的静电平衡条件1.静电感应+++++++++感应电荷++++++++++++静电平衡:导体放入电场自由电子定向运动改变导体电荷分布改变电场····—称电场和导体之间达到静电平衡导体内部和表面均无自由电荷的定向移动。导体内电场强度外电场强度感应电荷电场强度++++++++2.导体的静电平衡条件导体内部的场强处处为零。3.导体静电平衡条件的几点推论(1)导体是个等势体,导体的表面是个等势面。++++++导体

2、表面是等势面导体内部电势相等P∆l1abcd(2)导体表面外附近的电场强度处处与它的表面垂直。过导体表面外附近点P的矩形闭合回路abcda,矩形回路的短边,导体表面外附近的电场强度不为零,且,就必有,表明导体表面外附近的电场强度处处与它的表面垂直。由静电场环路定理或用反证法证明:若导体表面外附近的电场强度不垂直于表面,就可移动导体外表面的电荷并重新发布——未静电平衡12.1.2实心导体静电平衡时的电荷分布特征1.导体内部没有净电荷,电荷只能分布在导体的表面上.高斯面PP2.导体表面上的电荷面密度与该处表面外附近的场强的大小成正比.E是总电场,不论外面是否有电荷-

3、q注意导体表面电荷分布与导体形状以及周围环境有关.3.孤立导体的表面曲率越大的地方,面电荷密度也越大.尖端放电(pointdischarge)因宙射线的作用,空气中约有103个/厘米3带电粒子。尖端附近场强很大高压电器和高压输电线的表面要光滑(减少漏电)孤立导体:离开其他物体很远的导体凸出处s大;平坦处s小;凹进处s更小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.空气中的直流高压放电图片:云层和大地间的闪电闪电的图片:雷击大桥遭雷击后的草地例1一半径为R的导体球原来不带电,将它放在点电荷+q的电场中,球心与点电荷相距为d,求导体球的电势。若将导

4、体球接地,其上的感应电荷q'=?0dqR解:球是等势体,球心的电势因导体球原来不带电,故感应电荷总量Q'=0若导体球接地:设导体球上感应电荷为q',此时q'=0.导体球仍为等势体,由于其接地,电势为零。例2:一个带电量为-q的点电荷,位于一原来不带电的金属球外,与球心的距离为d.如图所示,则在金属球内与球心相距为l的P点处,由感应电荷产生的场强为:0(s’为P点附近球面上感应电荷面密度)xP-qdloxP-qdlo(2)导体静电平衡时内部任何一点处的电场强度零;(1)静电平衡时,净余电荷仅分布在导体的表面。所以感应电荷分布在导体的表面。分析:由场强的叠加原理知:

5、解:++++++------例3长宽相等的金属平板A、B在真空中平行放置(如图12.7所示),设板间距离比板面长、宽都小得多。令每板分别带qA和qB的电荷,求每板表面的电荷密度。解:四个无限大带电平面在A板中的点P1的合场强为ABP1P2同理,在B板中的点P2有设每表面之面积为S当注意例4面电荷密度为0的无限大绝缘板旁,有一无限大的原不带电的导体平板。求静电平衡后导体板两表面的面电荷密度。解.设导体板两表面电荷密度为1和2s1s2E2E0E1静电平衡条件:E0+E1-E2=0结果:1=–0/22=0/2电荷守恒:1+2=0(1)1–2=–

6、0(2)12.1.3空腔导体静电平衡时的特征1.空腔内部的场(1)腔内无带电体空腔内表面上处处没有净电荷,净电荷只能分布在外表面上;(ii)腔内空间的场强处处为零;(iii)空腔及金属壳连成一片等势区。高斯面空腔内表面没有净电荷!假设内表面上б不处处为零这与导体是等势体相矛盾!++--ab空腔外带电体的存在,只会影响导体空腔外表面上的电荷分布,这种电荷重新分布的结果最终是使导体内部及空腔内的总场强为零。外表面电荷分布用来抵抗外电场。致使外电场不影响导体及内部。———静电屏蔽的原理(2)腔内有带电体q空腔内表面带电,其所带电荷量与腔内带电体所带电荷量的代数和为零;

7、(ii)空腔内电场不再为零,其场强分布由带电体q和内表面上的感应电荷量(-q)的大小及具体分布决定。+q高斯面当腔内无带电体,空腔外有带电体时空腔导体,腔内有带电体(不论导体是否带电):静电平衡时:外电场不影响内部电场,腔内带电体间接影响外部电场(感应出外表面电荷影响外部电场)++++++++静电平衡时:内表面感应电荷分布和腔内带电体在导体中及外部产生的总电场为零E导=0屏蔽腔内电场2.空腔外部的场空腔外表面上的电荷分布与腔内带电体的位置无关,只取决于导体外表面的形状。腔外的场强分布也与腔内带电体的位置无关。(1)空腔外无带电体(无外电场)空腔外表面上的电荷量

8、与内表面上的电量之和,要

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。