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1、1静电场q外外封闭封闭导体导体壳壳S内内（无限靠（无限靠近内壁）近内壁）理论上需说明的问题是：理论上需说明的问题是：1) 腔内、外表面电荷分布特征腔内、外表面电荷分布特征2) 腔内、腔外空间电场特征腔内、腔外空间电场特征1、腔内无带电体时场的特征、腔内无带电体时场的特征结论：内表面处处没有电荷结论：内表面处处没有电荷,腔内无电场腔内无电场即即或说或说 腔内电势处处相等腔内电势处处相等 腔内无带电体时腔内无带电体时 内表面处处没有电荷内表面处处没有电荷 腔内无电场腔内无电场三、静电屏蔽三、静电屏蔽导体壳与静电屏蔽导体壳与静电屏蔽导体空腔可以屏导体空腔可以屏蔽外电场蔽外电场2静电场q外外封闭封闭导
2、体导体壳壳S内内（无限靠（无限靠近内壁）近内壁）q内内2、腔内有带电体时场的特征、腔内有带电体时场的特征电量分布电量分布腔内的电场：腔内的电场：1) 与电量与电量q 有关有关2) 只与几何因素只与几何因素(腔内带电体、腔内带电体、腔内表面形状腔内表面形状),以及介质有关以及介质有关3、静电屏蔽的装置、静电屏蔽的装置 接地导体壳接地导体壳静电屏蔽静电屏蔽腔内、腔外的场互不影响腔内、腔外的场互不影响腔内场：腔内场： 只与只与内部内部带电量及内部几何条件及介质有关带电量及内部几何条件及介质有关腔外场：腔外场： 只由只由外部外部带电量和外部几何条件及介质决定带电量和外部几何条件及介质决定思考：不接地行
3、吗？思考：不接地行吗？3静电场前面讨论的问题是：已知电荷分布，求前面讨论的问题是：已知电荷分布，求 、 。本节讨论的问题是：本节讨论的问题是：当导体进入电场，达到静电平当导体进入电场，达到静电平衡后，先衡后，先确定电荷的分布确定电荷的分布，再，再求静电平衡后的求静电平衡后的 、 。确定电荷分布的依据：确定电荷分布的依据：电荷守恒定律；电荷守恒定律；静电平衡条件；静电平衡条件；电场叠加原理；电场叠加原理；高斯定理，环路定理。高斯定理，环路定理。四、小结四、小结4静电场如图所示，导体球附近有一点电荷如图所示，导体球附近有一点电荷q 。解：解：接地接地 即即由导体是个等势体，由导体是个等势体，O点的
4、电势为点的电势为0 则则接地后导体上感应电荷的电量接地后导体上感应电荷的电量设感应电量为设感应电量为Q 0例例求求5静电场例例 有一外半径有一外半径R110cm和内半径和内半径R27cm的金属球壳，在球壳的金属球壳，在球壳内放一半径内放一半径R35cm的同心金属球，若使球壳和金属球均带有的同心金属球，若使球壳和金属球均带有q10-8C的正电荷，的正电荷，问问 两球体上的电荷如何分布？球心的电势为两球体上的电荷如何分布？球心的电势为多少？多少？ 解解 根据静电平衡的条件求电荷分布根据静电平衡的条件求电荷分布作球形高斯面作球形高斯面作球形高斯面作球形高斯面6静电场根据静电平衡条件根据静电平衡条件7
5、静电场总结总结 (有导体存在时静电场的计算方法有导体存在时静电场的计算方法) 1. 静电平衡的条件和性质静电平衡的条件和性质: 2. 电荷守恒定律电荷守恒定律3. 确定电荷分布确定电荷分布,然后求解然后求解8静电场例例 金属球金属球B与金属球壳与金属球壳A 同心放置同心放置，求求:已知：球已知：球B半径为半径为带电为带电为，金属壳，金属壳A内外半径分别为内外半径分别为，带电为，带电为(1) 将将A 接地后再断开，电荷和电势的分布；接地后再断开，电荷和电势的分布；(2) 再将再将 B 接地，电荷和电势的分布。接地，电荷和电势的分布。解解A与地断开后与地断开后, 电荷守恒电荷守恒A 接地时，内表面
6、电荷为接地时，内表面电荷为 -q(1)分布在内表面还是外表面？分布在内表面还是外表面？9静电场设设B上的电量为上的电量为(2)高斯定理高斯定理B 球圆心处的电势球圆心处的电势 （利用叠加原理）（利用叠加原理）10静电场例：利用静电平衡条件：例：利用静电平衡条件： ，求二平行等大导体板，求二平行等大导体板 （ , ）上电荷分布。）上电荷分布。 ,不考虑边缘效应。不考虑边缘效应。解：解：如图设：如图设： 、 、 、分别位于两导体板内分别位于两导体板内根据静电平衡条件根据静电平衡条件 ，可得：，可得： 点：点： （1） 点：点： （2）由以上二式可得：由以上二式可得：相背二面等量同号相背二面等量同号
7、相对二面等量异号相对二面等量异号根据电荷守恒：根据电荷守恒：（3）（4）11静电场联立联立（1）、（）、（2）、（）、（3）、（）、（4）得：得：两平行带电板电荷两平行带电板电荷分布规律（不考虑分布规律（不考虑边缘效应）边缘效应）讨论分析：讨论分析：思考：电荷的思考：电荷的分布规律？分布规律？12静电场求：导体板两表面的面电荷密度。求：导体板两表面的面电荷密度。平行放置一无限大的不带电导体平板。平行放置一无限大的不带电导体平板。例例 面电荷密度为面电荷密度为 0 的均匀带电无限大平面旁，的均匀带电无限大平面旁， 解：解：设导体电荷密度为设导体电荷密度为 1、 2 ，电荷守恒：电荷守恒：导体内场强为零：导体内场强为零： 1 + 2 = 0E0 +E1E2 = 0 0 1 2E E （设向右为正（设向右为正）E013静电场下面结果哪个正确下面结果哪个正确? ?若导体板接地，若导体板接地，思考思考0（A）0（B）0（C）注意：注意： 导体接地表示：导体接地表示：u地地u导体导体0 有限大带电体有限大带电体u0，接地导体，接地导体u导体导体0，二者不矛盾，二者不矛盾 孤立带电导体接地孤立带电导体接地电荷全部入地电荷全部入地 非孤立带电导体接地非孤立带电导体接地部分电荷入地部分电荷入地
