1、1 靜電平衡條件 靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上電荷的分布 電容和電容器第七章第七章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)2第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容（1）靜電感應(yīng)1一、靜電平衡條件3第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容（2）靜電平衡4第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容（3）靜電平衡條件（1）導(dǎo)體內(nèi)部任何一點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零；（2）導(dǎo)體表面處電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，都與導(dǎo)體表面垂直。(若切線有分量，則電荷在表面運(yùn)動(dòng)若切線有分量，則電荷在表面運(yùn)動(dòng)）5第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容導(dǎo)體表面為等勢(shì)面lEd0d ABABlEU0d ABABlEU0E導(dǎo)體內(nèi)各點(diǎn)電勢(shì)相等6第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)

2、體 電容00dqSES0E0q結(jié)論：導(dǎo)體內(nèi)部無凈電荷，電荷只分布在導(dǎo)體表面。（1）實(shí)心導(dǎo)體二 靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上電荷的分布7第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容00diiSqSE1. 空腔內(nèi)無電荷時(shí)電荷分布在表面內(nèi)表面？外表面？（2）空腔導(dǎo)體8第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容0d lEUABAB0d0qSEiS與導(dǎo)體是等勢(shì)體矛盾。結(jié)論：空腔內(nèi)無電荷時(shí)，電荷分布在外表面，內(nèi)表面無電荷。若內(nèi)表面帶電，必等量異號(hào)9第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容2. 空腔內(nèi)有電荷時(shí)0dSSE 0iq結(jié)論: 空腔內(nèi)有電荷+q時(shí)，空腔內(nèi)表面有感應(yīng)電荷-q，外表面有感

3、應(yīng)電荷+q。 10第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容（3）導(dǎo)體表面附近場(chǎng)強(qiáng)與電荷面密度的關(guān)系作扁圓柱形高斯面SESESd0E 0/S11第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容4（4）導(dǎo)體表面電荷分布規(guī)律EE,;0E 12第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容 帶電導(dǎo)體尖端附近的電場(chǎng)特別大，可使尖端附近的空氣發(fā)生電離而成為導(dǎo)體產(chǎn)生放電現(xiàn)象。 尖端放電現(xiàn)象 E13第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容 避雷針的工作原理14第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容1 空腔導(dǎo)體可以屏蔽外電場(chǎng), 使空腔內(nèi)物體不受外電場(chǎng)影響。這時(shí)，整個(gè)空腔導(dǎo)體和腔內(nèi)的電勢(shì)也

4、必處處相等。（5） 靜電屏蔽15第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容2 屏蔽內(nèi)電場(chǎng)：接地空腔導(dǎo)體（接地導(dǎo)體電勢(shì)為零）將使外部空間不受空腔內(nèi)的電場(chǎng)影響。16第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容 例例 有一外半徑R1=10 cm，內(nèi)半徑R2=7 cm 的金屬球殼，在球殼中放一半徑R3=5 cm的同心金屬球，若使球殼和球均帶有q=10-8 C的正電荷，問：兩球體上的電荷如何分布？球心電勢(shì)為多少？ 17第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容)( 031RrE)(423202RrRrqE)( 0213RrRE)( 421204RrrqE 解：18第六節(jié)第六節(jié)

5、 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容0dlEVo233dd201RRRlElE)211(41230RRRqV1031. 23R1=10 cm，R2=7 cmR3=5 cm，q=10-8 C112dd43RRRlElE19第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容（1）孤立導(dǎo)體的電容1VQC 單位： -1VC 1F 1pF 10F 10F 1126 孤立導(dǎo)體的電容為孤立導(dǎo)體所帶電荷Q與其電勢(shì)V 的比值 。三、電容和電容器20第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容例例 球形孤立導(dǎo)體的電容RVQC04RQF 107m, 104 . 64E6ECR 地球RQV0421第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容

6、電容器是組成電路的基本元件之一，它由被電介質(zhì)分隔開的兩個(gè)導(dǎo)體組成，兩個(gè)導(dǎo)體為它的極板。 （2）電容器的電容UQVVQCBA，dlEUABAB 電容的大小僅與導(dǎo)體的形狀、相對(duì)位置、其間的電介質(zhì)電容的大小僅與導(dǎo)體的形狀、相對(duì)位置、其間的電介質(zhì)有關(guān)，與所帶電荷量無關(guān)。有關(guān)，與所帶電荷量無關(guān)。22第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容電容器電容的計(jì)算（1）設(shè)兩極板分別帶電Q （3）求兩極板間的電勢(shì)差U（4）由C=Q/U求CE（2）求兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度UQVVQCBA 23第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容dS例例7-11 平板電容器平板電容器+ + + +QQ-SQE0

7、0（2）兩帶電平板間的電場(chǎng)強(qiáng)度兩帶電平板間的電場(chǎng)強(qiáng)度（1）設(shè)設(shè)兩導(dǎo)體板分別帶電兩導(dǎo)體板分別帶電QSQdEdU0（3）兩帶電平板間的電勢(shì)差兩帶電平板間的電勢(shì)差dSUQC0（4）平板電容器電容平板電容器電容24第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容設(shè)兩圓柱面單位長(zhǎng)度上分別帶電 解:ABRRlUQCln20ABRRRRlQrrUBAln22d00)(20BARrRrE25第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容AABRRRd dSdlRCA002ABRRlUQCln2026第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容204rQE)(21RrR 2120d4dRRlrrQlEU)11(4210RRQ設(shè)內(nèi)外球帶分別帶電Q解27第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電容電容 2R104RC)11(4210RRQU122104RRRRUQC孤立導(dǎo)體球電容孤立導(dǎo)體球電容28第六節(jié)第六節(jié) 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電場(chǎng)中的