單招64學時3 5 2靜電場

2023/10/51大學物理電子教案第五節(jié)靜電場中的導體和電介質(zhì)2023/10/52三、介質(zhì)中的高斯定理真空中:自由電荷代數(shù)和代入真空中高斯定理介質(zhì)中:極化電荷的代數(shù)和定義：電位移矢量1.數(shù)學表達式電位移通量2023/10/53（1）定義：2.電位移矢量介質(zhì)：真空：在各向同性均勻電介質(zhì)電位移只與自由電荷的分布有關(guān)，與電介質(zhì)的種類無關(guān)。（2）電位移線①兩條規(guī)定:電位移線上任一點切線方向與該點的電位移方向一致。

的方向：的大?。阂腚娢灰凭€密度2023/10/54②電位移線的性質(zhì)電位移線起始于自由正電荷，終止于自由負電荷，不中斷，不閉合。任意兩條電位移線在空間都不會相交。a:不閉合性：b:不相交性：③比較電位移線與電力線電位移線起始于自由正電荷，終止于自由負電荷。電力線起始于任何正電荷，終止于任何負電荷。線線2023/10/55（3）電位移通量通過電場中某一曲面的電位移線總條數(shù)。①定義：a:勻強電場、平面情況SSb:非勻強電場、曲面情況②計算：若是閉合曲面2023/10/56例題1：如圖有一均勻帶電介質(zhì)球，介電常數(shù)為ε1，外包圍介電常數(shù)為ε2的均勻介質(zhì)(ε1>ε2)。求場強的分布？解：帶電體球?qū)ΨQ，用介質(zhì)情況的高斯定理：P1為球外一點時：P2為球內(nèi)一點時：2023/10/57例題2：兩塊無限大導體平板平行放置，如圖所示。求兩板各表面上的電荷面密度？解：依次設(shè)各板面帶電荷面密度分別為：根據(jù)導體的靜電平衡條件，導體內(nèi)的場強為零。即：點：點：由電荷守恒定律：

四式聯(lián)立得：2023/10/58結(jié)論：相背兩表面的電荷面密度總是等量同號；相對兩表面的電荷面密度總是等量異號。當時：2023/10/59練習1、已知：導體板A，面積為S、帶電量Q，在其旁邊放入導體板B。

求：(1)A、B上的電荷分布及空間的電場分布(2)將B板接地，求電荷分布a點b點A板B板2023/10/510解方程得:電荷分布場強分布兩板之間板左側(cè)板右側(cè)2023/10/511

(2)將B板接地，求電荷及場強分布板接地時電荷分布a點b點2023/10/512

場強分布電荷分布兩板之間兩板之外2023/10/513練習2.已知R1R2R3qQ求①電荷及場強分布；球心的電勢②如用導線連接A、B，再作計算解:由高斯定理得電荷分布場強分布2023/10/514球心的電勢場強分布2023/10/515球殼外表面帶電②用導線連接A、B，再作計算連接A、B，中和2023/10/516導體在外電場作用下發(fā)生電荷重新分布的現(xiàn)象。靜電平衡時導體內(nèi)無凈電荷，所有電荷分布于外表面。一、靜電場中的導體靜電感應(yīng)現(xiàn)象靜電平衡狀態(tài)導體內(nèi)部和表面都沒有電荷定向移動的狀態(tài)。靜電平衡條件(1)導體內(nèi)任一點場強都為零(2)導體表面上任一點的場強都垂直于該點表面。場強電勢導體是一等勢體,導體表面是一等勢面。靜電平衡時導體上的電荷分布空腔原帶有電荷Q內(nèi)表面帶有–q電荷，外表面帶有Q+q

電荷。將q

電荷放入空腔內(nèi)空腔原帶有電荷Q空腔內(nèi)無電荷小結(jié)2023/10/517靜電平衡時，導體表面附近的場強大小孤立導體