大学物理下第九章静电场中的导体和电介质.ppt

静电场中导体,静电场中电介质,电荷分布表面,静电屏蔽和接地,1）该导体的电势为零；2）该导体与大地间形成了电荷移动的通道。（保证该导体的电势为零）,一、静电场中的导体,例1、P809-1,设内球带电q,1)设外球接地,球壳外层无电荷,2)设内球接地,3)若内球接地,内外球壳用导线连接,整个系统不带电,4)外置一点电荷,电荷如何?O点的电势为多少？,5)若外球壳接地,电荷如何?,二、静电场中的电介质1）电介质的物理机理2）电介质中的场如何计算,E,讨论p799-6、8,讨论p799-6、8,例2、（自测练习）P23计算题1半径为a的导体球A接地，与A球同心放置的导体球壳B，内外半径分别为3a和4a，B球壳上带有正电荷+Q，A、B间充满r=2，试求（1）A球上的电荷；（2）B球壳的电势；（3）介质中的电场能量。,场具有球对称性,解（1）,（2）,（3）,三、电容器,1）如何求电容？,2）电容器的串联和并联,串联,并联,求电容值的三步曲：1）设q、-q2）求UAB3）,例3、半径为a的两根平行长直导线，相距为d。求单位长度上的电容(da).,o,r,a,d,解：设两根直导线单位长度带电量分别为、-,-,1）通电后维持电压不变插入电介质2）通电后断开再插入电介质,讨论插入前后的E、D、U、Q。（令插入前为E0、D0、U0、Q0）,1）U=U0,2),P799-9讨论,考试试题举例1、真空中半径为R1、R2的两个导体球相距很远求（1）两球的电容之比；（2）当用细长导线将两球相连后的电容；（3）带电平衡后两球表面附近的场强之比。2、一空气平行板电容器C、d已知，充电后，两极板间的相互作用力为F，问（1）电势差为多少？（2）带电量为多少？,（1）,（2）,（3）,四、静电场的能量,（1）电容器的能量,（2）静电场的能量,有电场的地方就有能量,（3）静电场的能量与功的关系,d,S/2,S/2,d/2,d/2,S,已知，问,电流电荷的定向运动,形成电流的带电粒子载流子(电子、质子、离子、空穴),第十章稳恒电流的磁场,一、电流和电源电动势,1、电流强度通过截面S的电荷随时间的变化率。,方向:正电荷运动方向,2、电流密度,大小规定：等于垂直于该点电荷运动方向的单位面积上的电流强度,4、电流连续性方程,恒定电流闭合曲面内的电荷不随时间变化。,3、电流的微观表述：（导体）,设vd为电子的漂移速度大小,（电荷守恒定律）,电源：提供非静电力的装置.,非静电电场强度:单位正电荷所受的非静电力.,电动势的定义：单位正电荷绕闭合回路运动一周，非静电力所做的功.,5、电源电动势,磁针和磁针；,载流导线与载流导线的相互作用。,在磁场中运动的电荷受到的磁力；,磁铁与载流导线的相互作用；,二、磁场,1820年丹麦奥斯特电流的磁效应,磁场的本源运动电荷磁场的性质运动电荷在磁场中受到作用力,安培假说：,运动电荷,运动电荷,x,y,z,Fm,磁感应强度,带电粒子在磁场中运动所受的力与运动方向有关.,大小与无关,单位特斯拉(T),磁感