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文档简介

一、空腔导体内外的电荷分布,9.2 空腔导体内外的静电场,空腔内部没有带电体（静电平衡时）,电荷只分布在导体外表面上，内表面无电荷。,【思考】移动腔内带电体或改变腔内带电体电量，是否影响内、外表面电荷分布？,由导体内场强为零和高斯定理：内表面带与腔内带电体等量异号电荷-q，外表面等量电荷q。,空腔内部有带电体（静电平衡时）,【思考题解答】,移动金属腔内带电体，不影响外表面电荷分布，只影响内表面电荷分布；改变腔内带电体的电量，影响内、外表面电荷分布。,二、静电屏蔽,空腔导体内外的静电场分析,空腔内无带电体,无论腔外带电体如何变化，导体内部和空腔处电场处处为0，不受外界影响，腔外场强有腔外表面电荷和腔外带电体共同决定。,空腔内有带电体,以下重点分析腔内有带电体情况,1、空腔不接地,腔外Qout位置和数量变化，不改变腔内空间的边值条件，因此，不改变腔内空间电场分布。,腔内Qin位置变化，不改变腔外空间电场分布。,但腔内Qin数值变化，改变腔外表面电荷Qin，因此，将改变腔外空间的电场分布！,2、空腔接地,腔外Qout位置和数量变化，不改变腔内空间的边值条件，因此，不改变腔内空间电场分布。,腔内Qin位置和数量变化，不改变腔外空间电场分布。,不论导体壳是否接地，壳内电场都不受壳外电荷位置和数量变化的影响，壳外电场也不受壳内电荷位置变化的影响。,但为了使壳外电场不受壳内电荷数量变化的影响，导体壳必须接地。,静电屏蔽,一个接地的封闭金属壳（空腔），可以起到壳（腔）内外互不影响的屏蔽作用。,静电屏蔽的应用,金属表面对电磁波有很强的反射作用，反射系数几乎是1。所以封闭的金属导体壳可以完全屏蔽电磁波。,电磁波进入导体的深度称为“穿透深度”，它正比于 ，高频电磁波的穿透深度很小，很快衰竭。,3、电磁波的屏蔽,原因：导体中自由电子在入射场驱动下形成传导电流，其焦耳热消耗了电磁场的能量。,有导体存在时静电场的分析与计算,电荷守恒、静电平衡条件、高斯定理,【例】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 2,0/(20) +1/(20) 2/(20) = 0,1 2= 0,结果： 1 = 0 /2 2 = 0 /2,【例】带电导体球A与带电导体球壳B同心，求 （1）各表面电荷分布 （2）A的电势VA ， B内外表面电势及A、B电势差 （3）将B接地，各表面电荷分布及A、B电势差 （4）将B的地线拆掉后，再将A接地时各表面电荷分布,解：,（1）求表面电荷,（2）求A的电势VA,三层均匀带电球面,电势叠加,两球的电势差,（3）B
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