1 本章讨论:电场与物质的相互作用(影响)静电场中导体电容器*电介质*有介质时的高斯定理电场的能量主要内容有: 2 半导体 semiconductor 带电性质介于上述两者之间。导体 conductor 导体中存在大量的可自由移动的电荷绝缘体也称电介质 dielectric 理论上认为电介质中一个自由移动的电荷也没有。例如:各种金属、电解质溶液。例如:云母、胶木等。 3 1、静电感应导体的静电平衡 静电场中的导体一、导体的静电平衡及其条件+ +++++ + ++ 静电感应——在静电场力作用下,导体中电荷重新分布的现象。感应电荷 6 0 0???'EEE ??? 0E ?++++++++ 'E ? 0E ?0?E ?导体内电场强度外电场强度感应电荷电场强度 7 导体的静电平衡的条件: 1)导体内部的场强处处为零; 2)导体表面附近处的场强处处垂直于导体表面。 1)导体的整体成为等势体 2)导体的表面成为等势面用场强表述: 用电势表述: 导体的静电平衡: 在电场中,导体的内部和表面都没有电荷的定向移动。 8 等势体等势面 b a b a U U E dl ? ?????0?内E ?? P Q U U ? ? ab a b U U ? ? pQ 导体内导体表面证明: 0? 0 cos90 QP E dl ?? Q P Q P U U E dl ? ????? 9 1. 实心导体导体上的电荷分布决定于静电平衡条件和静电场的基本性质。这类问题属于电场与电荷分布的关系,那么当然应用相应的定理—高斯定理。设导体达到静电平衡在导体内任取一高斯面 S 01 e i i S E dS q ??? ???????二、静电平衡下导体上的电荷分布二、静电平衡下导体上的电荷分布 10 由静电平衡 0E??得 0 e?? 0 iiq ? ?? 01 e i i S E dS q ??? ???????+ ++ ++ ++ ++ ++ + + +++ S 导体内没有净电荷,导体所带的电荷只能分布在导体表面上。由高斯面的任意性,只要在导体内部,上述结果都满足。结论:
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