大学物理下第九章静电场中的导体和电介质.ppt
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1、静电场中静电场中导体导体静电场中静电场中电介质电介质电荷重新分布电荷重新分布电荷分布表面电荷分布表面静电屏蔽和接地静电屏蔽和接地+1)该导体的电势为零;)该导体的电势为零;2)该导体与大地间形成了)该导体与大地间形成了电荷移动的通道。电荷移动的通道。(保证(保证该导体的电势为零)该导体的电势为零)一、静电场中的导体一、静电场中的导体例例1 1、P80 9-1 P80 9-1 设内球带电设内球带电q1)设外球接地设外球接地,球壳外层无电荷球壳外层无电荷2)设内球接地设内球接地,3)若内球接地若内球接地,内外球壳用导线连接内外球壳用导线连接 整个系统不带电整个系统不带电4)外置一点电荷外置一点电荷
2、,电荷如何电荷如何?O点的电势为多少?点的电势为多少?5)若外球壳接地若外球壳接地,电荷如何电荷如何?二、静电场中的电介质二、静电场中的电介质1)电介质的物理机理)电介质的物理机理2)电介质中的场如何计算)电介质中的场如何计算E 讨论讨论 p79 9-6、8讨论讨论 p79 9-6、8+Q R r例例2 2、(自测练习)、(自测练习)P23 P23 计算题计算题1 1 半径为半径为a a的导体球的导体球A接地,与接地,与A球同心放置的导体球同心放置的导体球壳球壳B,内外半径分别为,内外半径分别为3a3a和和4a4a,B B球壳上带有正电荷球壳上带有正电荷+Q,A、B间充满间充满 r r=2=2
3、,试求,试求(1 1)A球上的电荷;球上的电荷;(2 2)B球壳的电势;球壳的电势;(3 3)介质中的电场能量。)介质中的电场能量。场具有球对称性场具有球对称性解(解(1 1)(2 2)(3 3)三、电容器三、电容器1)如何求电容?)如何求电容?2)电容器的串联和并联)电容器的串联和并联串联串联并联并联求电容值的三步曲:求电容值的三步曲:1)设)设q、-q2)求求UAB3)例例3、半径为半径为a的两根平行长直导线,相距为的两根平行长直导线,相距为d。求求单位长度上的电容单位长度上的电容(da).orad解:解:设两根直导线单位长度带电量分别为设两根直导线单位长度带电量分别为、-1)通电后维持电
4、压不变插入电介质)通电后维持电压不变插入电介质2)通电后断开再插入电介质)通电后断开再插入电介质讨论插入前后的讨论插入前后的 E、D、U、Q。(令插入前为令插入前为E0、D0、U0、Q0)1)U=U0 2)P79 9-9 讨论讨论考试试题举例考试试题举例 1、真空中半径为、真空中半径为R1、R2的两个导体球相距很远的两个导体球相距很远 求(求(1)两球的电容之比;)两球的电容之比;(2)当用细长导线将两球相连后的电容;)当用细长导线将两球相连后的电容;(3)带电平衡后两球表面附近的场强之比。)带电平衡后两球表面附近的场强之比。2、一空气平行板电容器、一空气平行板电容器C、d已知,充电后,两已知
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