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1、2013820无外电场时10.1静电场中的导体HS3D CESZ3 E33 CEL1 | 1心讣、导体的静电平衡加上外电场后BSX USE mr EED 刈咫。 3 ,导体的静电感应过程之一加上外电场后导体的静电感应过程加上外电场后sroToro eE3!、心7”导体的静电感应过程6加上外电场后HEE BEE TCD EQ3 ；心、?”导体的静电感应过程Ba导体的静电感应过程加上外电场后201 %4209导体的静电感应过程E处加上外电场后下一内203&20导体的静电感应过程加上外电场后CHT3导体的静电感应过程二二 匚 : : : 匚: .20122013加上外电场后2OIM-2O导体达到静电
2、平衡：无电荷移动感应电荷 .;?20138201静电平衡：:导体内部和表面都没有电荷定向移动的状态; 导体内部任意点的场强为零。导体表面附近的场强方向处处与表 面垂直。201382016处于静电平衡状态的导体的性质：b 1 2;k导体是等势体，导体表面是等势面。O12、导体内部处处没有未被抵消的净电荷,净电荷只?分布在导体的表面上。I-3、导体表面上的面电荷密度分布情况，与导体表:面曲率有关，还与周围其他带电体有关。.彳；4、导体以外，靠近导体表面附近处的场强大小与导：体表面在该处的面电荷密度b的关系为 = o/ I详细说明如下20力去20:导体表面附近的场强方向处处与表面垂直。金属球放入前电
3、场为一均匀场一20138X1金属球放入后电力线发生弯曲2OI5-8-2O二、导体壳和静电屏蔽1、空腔内无带电体的情况二 二；： :腔体内表面不带电量，腔体外表面所带的电量为带电体所带总电量。导体上电荷面密度的大小与该处表面的曲率有关。2、空腔内有带电体腔体内表面所带的电量和腔内带电体所带的电量等二 :量异号，腔体外表面所带的电量由电荷守恒定律决定。： K 3封闭导体壳（不论接地与否）内部的电场彳不受外电场的影响；|接地封闭导体壳（或金属丝网）外部的场2不受壳内电荷的影响。2，：;三、有导体存在时场强和电势的计算KI电荷守恒定律RE静电平衡条件E UP.例1：如图所示，点电荷Q旁有一导体球，球心
4、在带电 彳直线的延长线上，距点电荷为d, d大于导体球的半径/?, (1)用电势叠加原理求导体球的电势；(2)把导体球接地后再断开，求导体球上的感应电量.解:1)考虑导体球上感应电荷分布满足电荷守恒定律 ，及分布在表面距离球心等距的关系，感应电荷在球心 :处的电势应等于0,由此可以求得球心处的电势等于 ;点电荷Q在该处产生的电势：，二:上一内暮下一内*2OI5-8-2O彳(2)接地后，导体球的电势为零。即感应电荷与点电荷Q在球心处电势的迭加为零。由于感应电荷都分布在 5：导体球表面，由电势迭加原理，有球心处的电势为：彳 |AIQ Q nI?o =+= 04环)/? 4万斗i I1.O-史id2
5、OI5-8-2O调旦_也2与）2与）2/ 2/G3AB例2.已知：导体板A,面积为S、带电量。，在其旁边 放入导体板以二:求：（1）4、8上的电荷分布及空间的电场分布 *（2）将B板接地，求电荷分布A 板 aS + /S = Q 城 /S + b4s = 02015-8-20将8板接地，求电荷及场强分布电荷分布场强分布两板之外E = 02008-20.例3.已知K/ R2 R3 q Q 。+求电荷及场强分布；球心的电势如用导线连接A、B,再作计算解：电荷分布q由高斯定理得Q+q3场困分布4*0/*2Q + q47rer2& rK：一： 4BEDTfflEn nm31201 %&208R1oou
6、o = dr = J Edr + J Edr + J Edr + J EdrI)04R2Ry场强分布 里口r 4的（/20I382U1.无极分子的位移极化O无外电场时()极化电荷201 田 20十极化电荷十 + 土 十 +加上外电场后瓦工0下一内卷无外电场时电矩取向不同加上外场 1月外转向外电场一两端面出现 1一极化电荷层 12seed rrm cm i 362OI3-8-2O38二、极化强度矢量电极化强度(矢量)定义:单位体积内分子电偶极矩的矢量和: : :户=地AV，工 描述了电介质极化强弱，反映了电介质内分子电偶;极矩排列的有序或无序程度。;2OI3-8-2O37+三、极化强度矢量和极化
7、电荷面密度的关系(1)均匀介质极化时，其表面上某点的极化电荷面密度，等于该处电极化强度在外法线上的分量。(2)在电场中，穿过任意闭合曲面的极化强度通量等于该闭合曲面内极化电荷总量的负值。p = aE = o%eE介质中的场豆=双十叱I:%c 一电介质的极化率极化电荷的场无限大均匀 电介质中司 瓦 :.E充满电场空间的各向同性均匀电介质内部的场强大小等;于真空中场强的1/号倍，方向与真空中场强方向一致。j2OI3&2U392OI3R2U4010.3电位移矢量电介质中的高斯定理! .二:三一、有电介质时的高斯定理:0 WlEdS =is与P -ds = -q或 fP .而= 2%)有电介质时的高斯
8、定理772015-8-2041=Jgo后 + 户)d=Zq。? D, E,声三矢量之间的关系：I1工对于各向同性电介质，实验表明P = Xe.EK.B _ _D = f0E + P = f 0E + xe(jE =o(l + x,WK令,=1 + 1,g相对介电常数r crR D = rE = dE 介电常数BSD ： ESED men EEEB I 川自由电荷在均匀、各向同性的介质中电位移矢量力=后I: _一一三特别当这些介质充满空间 或界面与等势面重合，所有的计算变得简单。:工i：4称为电介质的介电常数4疗一43:;例1如图金属球半径为R带电量+Q；均匀、各向同；：K- -_4 44 .20I382U性介质层外半径R?、相对介电常数； 求：D.反U分布解 由对称性分析确定左、D沿矢径方向取同心球面为高斯面，依据介质中的循斯定理可得:下一内再D -dS = D 4切2 = QD大小=()Db =2O1A-2JQ471 r大小d4=o劣=2 =落D = serE 二Q毋心，Q. -2013820 : .二: :匚
