《大学物理》课程电子教案（PPT教学课件）第12章 导体电学 Conductor electricity、第13章 电介质 Dielectric

S12-2静电场中的空腔导体 腔内无电荷 1)导体内的场强处处为零。 (2)空腔所带电荷只能分布在 外表面上,内表面上无电荷。 意闭合E ∑ q内 曲面s 图12-5 空腔内表面可否有等量异 号电荷呢? b E.d≠0 这表明,空腔内表面根本就 无电荷(等量异号也不可能)

6 这表明，空腔内表面根本就 无电荷(等量异号也不可能)。 图12-5 q 空腔内表面可否有等量异 号电荷呢？   =  i s o E dS q 内 曲面 任意闭合  1  − =   b a a b V V E dl 0   =0 a b s (1)导体内的场强处处为零。 一.腔内无电荷 §12-2 静电场中的空腔导体 (2)空腔所带电荷只能分布在 外表面上, 内表面上无电荷

(3)空腔内空间中的场强处 处为零 如果把仪器放入此导体空腔 中,则不会受到任何外电场的影 响。这就是静电屏蕨原理。 b (4)空腔导体(包括空腔中的 空间)是一个等势区。 E 图12-5 d=0 V=V b

7 (3)空腔内空间中的场强处 处为零。 图12-5  − =  b a a b V V E dl   = 0 (4)空腔导体(包括空腔中的 空间)是一个等势区。 .a .b 如果把仪器放入此导体空腔 中, 则不会受到任何外电场的影 响。这就是静电屏蔽原理。 Va =Vb

腔内有电荷 1)导体内的场强处处为零。 (2)腔内有带电体q的导体空腔若带电Q,则空腔 内表面带电-q,空腔外表面带电q+Q 任在意闭合E·dS =(q+q内表面)=0 q+e 曲 面s 0 q内表面=-q 则空腔外表面就为g+Q。 S (3)空腔内的空间中存在电场。 (4)空腔导体本身是一个等势体, 图12-6 而空腔中各点的电势一般是不同的

8 Q 图12-6 q q+Q q S q 内表面 = −q 则空腔外表面就为q+Q。   = s o E dS 曲面 任意闭合    1 (4)空腔导体本身是一个等势体, 而空腔中各点的电势一般是不同的。 ( ) 内表面 = q + q = 0 (2)腔内有带电体q的导体空腔若带电Q, 则空腔 内表面带电-q, 空腔外表面带电q+Q。 二.腔内有电荷 (1)导体内的场强处处为零。 (3)空腔内的空间中存在电场

例题12-1A、B为平行放置的两块大金属平板 面积为S,相距d,4板带电QAB板带电QB,求两板各表 面上的电荷面密度及两板间的电势差(忽略金属板的 边缘效应) 解设四个表面上的面电荷密 B 度分别为G1、a、G3和a,如图12 7所示,则 (G1+a2)s=Q (3+4S=QB P1点 0 2e,28,28 图12-7 P2点: 0 28282828

9 例题12-1 A、B为平行放置的两块大金属平板, 面积为S,相距d, A板带电QA, B板带电QB,求两板各表 面上的电荷面密度及两板间的电势差(忽略金属板的 边缘效应) (1+ 2 )S=QA 解 设四个表面上的面电荷密 度分别为1、2 、3和4 ,如图12- 7所示，则 1 2 3 4 (3+ 4 )S=QB P1点: 0 2 2 2 2 0 1 2 3 4 =   −   −   −   o o o P2点: 0 2 2 2 2 0 1 2 3 4 =   −   +   +   o o o A B d 图12-7 s P1 P2

(G1+a2)S=Q B S (O3+ OAS=OB 0 2E。2E。2E,2 0 2626。2E2E0 解上面四个式子得 图12-7 2A-2B 2(相对面等量异号) 24+2B 2S

10 解上面四个式子得 S QA QB 2 2 3 −  = − = S QA QB 2 1 4 +  =  = 1 2 3 4 A B d 图12-7 s P1 P2 (相对面等量异号) (1+ 2 )S=QA (3+ 4 )S=QB 0 2 2 2 2 0 1 2 3 4 − − − =         o o o 0 2 2 2 2 0 1 2 3 4 + + − =         o o o