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第二十七讲导体的电荷分布电容 一静电平衡时导体上电荷的分布 结论导体内部无电荷 电荷只分布在导体表面上 1实心导体 2有空腔导体 空腔内无电荷 电荷分布在表面上 electrostaticequilibrium 若内表面带电 所以内表面不带电 结论电荷分布在外表面上 内表面无电荷 内表面上有电荷吗 空腔内有电荷 电荷分布在表面上 内表面上有电荷吗 作钱币形高斯面S 3导体表面电场强度与电荷面密度的关系 表面电场强度的大小与该表面电荷面密度成正比 注意导体表面电荷分布与导体形状以及周围环境有关 4导体表面电荷分布 带电导体尖端附近电场最强 带电导体尖端附近的电场特别大 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 尖端放电会损耗电能 还会干扰精密测量和对通讯产生危害 然而尖端放电也有很广泛的应用 尖端放电现象 尖端放电现象的利与弊 Thephenomenonofpointdischarge 尖端放电现象的利用 electricwind 二静电屏蔽 electrostaticscreening 1屏蔽外电场 空腔导体可以屏蔽外电场 使空腔内物体不受外电场影响 这时 整个空腔导体和腔内的电势也必处处相等 接地空腔导体将使外部空间不受空腔内的电场影响 问 空间各部分的电场强度如何分布 接地导体电势为零 2屏蔽腔内电场 解根据静电平衡的条件求电荷分布 根据静电平衡条件 三电容器 capacitor 的电容 capacitance 例如孤立的导体球的电容 地球 与热容量相似 不同的物体使其本身增加单位电势差所需要的电量也不一样 定义 导体所带电量与其电势的比值定义为该导体的电容量 1 孤立导体的电容 2 电容器 孤立导体的电势是相对于无穷远来说的 其电能无法应用 要利用导体中电荷储存的能量 就要有放电的地方 如果有两个导体 它们分别带有等量而异号的电荷 这个系统储存的电势能 就可以通过两导体之间的放电而释放 这个导体系统就叫做电容器 定义 导体所带电量与两导体的电势差的比值定义为该电容器的电容量 简称电容 也可以这样说 电容器的电容 就是两导体之间的电势差增加1个单位时 导体所需要增加的电量 3 电容器电容的计算 步骤 电容的大小仅与导体的形状 相对位置 其间的电介质有关 与所带电荷量无关 电容器电容的定义 平板电容器 2 两带电平板间的电场强度 3 两带电平板间的电势差 4 平板电容器电容 解 平行板电容器电容 圆柱形电容器 4 电容 例 球形电容器的电容 孤立导体球电容 四电容器的串联 connectioninseries 电容器的并
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