清华-大学基础物理-张三慧 静电场4.ppt

1、第13章包括导体和电介质存在时的静电场、导体131的静电平衡状态、金属导体的静电感应、金属导体的微观结构、静电感应、静电平衡、导体中没有任何电荷的宏观定向运动状态、导体的静电平衡状态、没有外部电场的导体的静电感应过程。外加电场导体的静电感应过程，外加电场导体的静电感应过程外加电场后导体的静电感应过程。外加电场后导体的静电感应过程。外加电场后导体的静电感应过程。外加电场后导体的静电感应过程。导体达到静平衡，导体的静平衡条件是：导体内部任意点的场强为零，导体表面附近的场强方向处处垂直于表面。推论：静电平衡导体上的电荷分布为：等电位体，导体表面：等电位面、132。1.电荷只分布在导体表面，没有净电荷

2、。如果导体中有任何高斯表面，则根据高斯定理，孤立带电导体的电荷只分布在表面上。如果导体的形状是规则的，电荷均匀地分布在它的表面。如果导体形状不规则，电荷分布与其表面曲率有关。如果电荷面密度为，则有：3。导体外表面附近的场强与电荷面密度之间的关系为：4。应用：尖端放电，电晕损失，134腔导体，静电屏蔽，1。空腔导体内外的静电场，空腔内无电荷：静电平衡：空腔内表面没有净电荷分布。空腔是等电位区。也就是说，当静电平衡时，内部没有电荷的导体壳的内部电场与外界完全隔离，不受外界影响。屏蔽，空腔中有电荷的条件：当静电平衡时，空腔的内表面感应出相同数量的不同电荷；腔的外表面感应出相同数量和相同数量的电荷。空

3、腔中的电场仅由空腔中的电荷和内表面上感应的电荷决定。也就是说，带电腔可以屏蔽外部电场。空腔外的电场受空腔内电荷的影响。如果空腔导体接地，空腔内的电场对空腔外的电场没有影响。也就是说，接地的空腔导体也可以屏蔽内部电场。静电屏蔽：定义：导体腔内的电场不受外界影响或腔内带电体通过导体腔接地与外界隔离的现象。V3，接地封闭导体外壳(或金属丝网)外部的场不受外壳内部电荷的影响。封闭导体外壳内的电场(无论是否接地)不受外部电场的影响；应用：135电容电容器1。隔离导体电容：定义：隔离导体电容，是反映导体储能容量的物理量。物理意义：将导体提升到单位电势所需的电荷量。只与导体本身的形状和大小有关。单位：例如：

4、隔离导体球的电容；2.电容器电容：1。成分：具有等效和不同电荷的导体系统称为“电容器”；构成电容器的每一个导体被称为“极板”；电容器的两个极板之间可以有真空或电介质。电容器符号：2。电容器电容：操作定义：电容器电容：3。普通真空电容器的电容：1。平行板电容器：成分：电容：让两块板分别充上Q和-Q；两板间场强为：两板间电位差：平行板电容器电容：2。圆柱形电容器：成分：电容：让两块极板带电，电荷线密度，两块极板之间的场强(圆柱):(沿径向)，两块极板之间的电势差(圆柱):圆柱3。球形电容器：成分：电容：让两块极板充电，问，两块极板之间的场强(球壳):两块极板之间的电位差(球壳):球形电容器电容：球

5、形电容器电容：讨论：隔离导体球电容，极板电容器电容，4。电容器连接：1。这个电容器被放置在一个金属盒kk(金属盒屏蔽电容器)。金属盒的上、下内壁分别与甲、乙相距0.2510-3m。排除边缘效应。问：(1)当电容器放入盒子时，与不放入盒子时相比，电容变化有多大？(2)如果盒子中的电容器的一个极板与盒子连接，电容变化有多大？解决方法：(1)将由甲和乙组成的电容器的电容设为C0，甲和乙充电后，由于静电感应，K和K将具有相同的电荷，但电荷数不同，因此甲和K之间将形成电容器C1，乙和K之间将形成电容器C2，等效电容：(2)如果箱中的一个电容器极板与箱连接，电容将变化多少？如果B-k连接，且等效电容为0，则C2=0。例2:根据图表连接三个电容器，电容分别为C1、C2和C3。当k开启时，给C1充电，直到其电位差为U0，然后关闭电源并关闭k。询问每个电容上的电位差。解决方案：在K关闭之前，对C1的收费是：C2和C3不收费。k关闭后，系统开始充放电；假设稳定后，q1在C1充电，q2在C2和C3充电，当C1和C2C 3之间的电位差相等时，充电和放电过