第8章导体与介质2upVIP免费

静电场中的导体导体静电平衡的条件1.导体带电只能在表面！2.表面附近：n0ˆeE3.孤立导体处于静电平衡时，曲率越大的地方(表面凸出的尖锐部分)，面电荷密度也大。E0静电平衡时导体上电荷的分布导体内部E内=0，E表面表面。导体成为等势体，表面成为等势面。证明：与等势矛盾0dSSE0iiq1.腔内无带电体内表面处处没有电荷腔内无电场0腔内E或说，腔内电势处处相等。在导体壳内紧贴内表面作高斯面S高斯定理0内表面Q若内表面有一部分是正电荷，一部分是负电荷则会从正电荷向负电荷发电力线，§8.1.3静电屏蔽(Electrostaticshielding)腔内腔外内表面外表面一、腔内空间的电场S1)导体壳是否带电？2)腔外是否有带电体？注意：未提及的问题说明：腔内的场与腔外(包括壳的外表面)的电量及分布无关结论：+++++0Eq0壳外带电体壳外表面电量EE在腔内?2.腔内有带电体q电量分布腔内的电场1)壳是否带电?2)腔外是否有带电体?腔内的场只与腔内带电体及腔内的几何因素、介质有关。qQ腔内表面q用高斯定理可证1)与电量q有关；未提及的问题结论或说2)与腔内几何因素、介质有关。0带电体壳外电量壳外表面EE在腔内q可由电动力学证明二、腔外空间的电场(1)壳外空间无带电体+qq接地壳外壁电荷为零壳外场强E=0×(2)壳外空间有带电体+qqQ接地壳外壁电荷不为零，由电动力学可严格证明：壳外场由外部情况决定，不受壳内电荷的影响。+Q静电屏蔽：只与内部带电量及内部几何条件及介质有关(无论接地与否)腔外场：(接地)只由外部带电量和外部几何条件及介质决定腔内场：q§8.1.3静电屏蔽(ElectrostaticShielding)结论一、空腔导体可以屏蔽外电场。0内E++++++++++++++---结论二、接地的空腔导体既可以屏蔽外电场，也可以屏蔽内电场。+--------+--------++++++++三、腔内电荷q的位置移动对分布有无影响？外内外内，，，EE腔内电荷q的位置移动对分布有影响；对分布无影响。外外，E内内，E-----qqqqq有导体存在时静电场场量的计算0内Econst.or0diiSqSELlE0diiQconst.原则:1.静电平衡的条件2.基本性质方程3.电荷守恒定律[例]无限大的均匀带电平面()的场中平行放置一无限大金属平板，求：金属板两面电荷面密度。21，P21022202010解：设金属板面电荷密度21由电荷守恒：导体体内任一P点场强为零：x02012022211212C将带电面A与平板导体平行放置，如图。已知A、B所带电量分别为QA、QB。则达到静电平衡后，平板导体B左表面S上所带电量为(A)QB。(B)-QA。(C)½(QB-QA)。(D)½(QB+QA)。ABSBRLQQQ02220R0L0ASQSQSQ[例]两金属板A、B长宽分别相等，且均远大于板间距，带电qA、qB，板面积为S，求每板的面电荷密度。BqAqBA1234S032)(dSSES=02=3在A中取一P点，P040302012222PE=0由电荷守恒：SSqSSqBA4321SqqSqqBABA223241解：1=4xnˆenˆe讨论BAqq)1(SqA32410BAqq)2(03241SqA0)3(BqSqA24321电荷分布在两板内壁电荷分布在两板外壁BqAqBA1234SqqSqqBABA223241)4(SqA32410B板接地电荷分布在两板内壁A、B为两导体大平板，面积均为S，平行放置，如图所示。A板带电荷+Q1，B板带电荷+Q2，如果使B板接地，则AB间电场强度的大小E为(A)。(B)。(C)。(D)。+Q1+Q2SQ012SQ01SQQ0212SQQ0212BACBqAqBAC165432插入中性金属板CS1S232做高斯面S1，做高斯面S2，54在A板内取一点P0222222060504030201PE61电荷守恒SqSqBA)()(652143SqqSqqBABA22543261B接地电荷如何分...