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1、10.6 电场强度与电势梯度电场强度与电势梯度 电场中电势相等的点所构成的面，叫做电场中电势相等的点所构成的面，叫做等势面等势面。 10.6.1 等势面等势面相邻相邻两个等势面间电势差等于两个等势面间电势差等于常量。常量。+ + 等势面的性质：等势面的性质：+-+（2）等势面的疏密反映）等势面的疏密反映了场强的强弱。等势面了场强的强弱。等势面较密的地方场强大，较较密的地方场强大，较疏的地方场强小。疏的地方场强小。 ？（1）等势面与电力线处处）等势面与电力线处处垂直，电力线的方向是电势垂直，电力线的方向是电势降落的方向。降落的方向。怎样理解疏密？怎样理解疏密？电势的空间变化率电势的空间变化率怎样
2、表示电势的变化？怎样表示电势的变化？E E、U U的关系：的关系：电势和场强的关系电势和场强的关系我们曾经见过什么形式的关系？我们曾经见过什么形式的关系？10.6.2 电场强度与电势梯度电场强度与电势梯度在直角坐标系中为在直角坐标系中为在矢量分析中，采用算符在矢量分析中，采用算符10.7 静电场中的电偶极子静电场中的电偶极子作用在作用在电偶极子电偶极子上的合力为上的合力为电偶极子所受的电偶极子所受的力矩力矩为为+感应电荷感应电荷10.8 静电场中的导体静电场中的导体10.8.1 静电感应静电感应 静电平衡条件静电平衡条件+导体内电场强度导体内电场强度外电场强度外电场强度感应电荷电场强度感应电荷
3、电场强度静电平衡静电平衡1导体的静电平衡状态：导体的静电平衡状态： 导体内部和导体表面都没有电荷的定向运动导体内部和导体表面都没有电荷的定向运动。2导体的静电平衡条件：导体的静电平衡条件：导体内部场强处处为导体内部场强处处为0； 导体表面场强处处垂直于导体表面。导体表面场强处处垂直于导体表面。处于静电平衡的处于静电平衡的导体是等势体，其表面是等势面导体是等势体，其表面是等势面。 导体处于静电平衡时有何特点？导体处于静电平衡时有何特点？10.8.2 静电平衡时导体上的电荷分布和表面附近静电平衡时导体上的电荷分布和表面附近 的电场的电场，电荷只分布在导体表面，电荷只分布在导体表面.1处于静电平衡的
4、导体，处于静电平衡的导体，内部无净电荷内部无净电荷，电荷只，电荷只 分布在导体表面分布在导体表面。(1) 实心导体实心导体电荷只分布在导体的外表面。电荷只分布在导体的外表面。腔内腔内腔内腔内 ，则其内表面带电，则其内表面带电量必为量必为 。q-(2)空腔形导体，空腔形导体，腔内无带电体腔内无带电体时时(3) 空腔形导体，腔内有带空腔形导体，腔内有带电体时，若电体时，若腔内带电体的电腔内带电体的电量为量为-q外电场外电场空腔导体屏蔽外电场空腔导体屏蔽外电场（1）空腔形导体（不论接地与否）内部空间不受）空腔形导体（不论接地与否）内部空间不受外部空间电场的影响；外部空间电场的影响；应用应用 （2）接
5、地的空腔形导体，外部空间电场不受内部空间）接地的空腔形导体，外部空间电场不受内部空间 电场的影响。电场的影响。高压放电.flv+静电屏蔽静电屏蔽13如：高压带电作业人员穿的导电纤维编织的工作服。如：高压带电作业人员穿的导电纤维编织的工作服。等电位高压带电作业等电位高压带电作业 （金属均压服的作用：（金属均压服的作用： 屏蔽和均压；屏蔽和均压； 分流。）分流。）尖端放电：-+所有电气仪表的表头外部均有一金属外壳。所有电气仪表的表头外部均有一金属外壳。 3静电平衡的导体，其表面上各处的电荷静电平衡的导体，其表面上各处的电荷面密度与表面附近的电场强度大小成正比。面密度与表面附近的电场强度大小成正比。
6、 2. 孤立导体处于静电平衡时，表面上各处孤立导体处于静电平衡时，表面上各处的的 与曲率半径与曲率半径 R有关，有关，+尖端放电尖端放电.rm避雷针.rm原因原因金属表面的电场强度？金属表面的电场强度？例例 如图有一外半径如图有一外半径cm，内半径，内半径的金属球壳，在球壳中放一半径的金属球壳，在球壳中放一半径 Cm 的同心金属的同心金属球。若使球壳和球均带有球。若使球壳和球均带有 的正电荷，问两球的正电荷，问两球体上的电荷如何分布体上的电荷如何分布? 球心的电势为多少球心的电势为多少?解解作同心球形高斯面。我们分如下四部分进行讨论：作同心球形高斯面。我们分如下四部分进行讨论： 作高斯面作高斯
7、面+R1=10 cm，R2=7 cmR3=5 cm，q=10-8 C10.9 电容电容 电容器电容器10.9.1 孤立导体的电容孤立导体的电容在真空中，在真空中，孤立孤立导体带电荷导体带电荷Q与其电势与其电势V的比值的比值单位：单位： 只与导体的大小和几何形状有关只与导体的大小和几何形状有关。 例例 球形孤立导体的电容球形孤立导体的电容电容器：电容器： 一种储存电能的元件。一种储存电能的元件。由绝缘介质隔开的由绝缘介质隔开的两块任意两块任意形状导体形状导体组合而成。两导体组合而成。两导体称为电容器的极板称为电容器的极板。电容器的符号：电容器的符号：电容器电容：电容器电容：单位（单位（单位（单位
8、（SISI）：法拉：法拉：法拉：法拉 F F10.9.2 电电容器容器两个极板带有两个极板带有等量等量而而异号异号电荷电荷C 是描述电容器储电本领的物是描述电容器储电本领的物理量与电容器两板的形状、大理量与电容器两板的形状、大小、相对位置及中间电介质的小、相对位置及中间电介质的种类和分布情况有关，种类和分布情况有关，与是否与是否带电无关带电无关。 电容器电容的计算电容器电容的计算 1 1）设两极板分别带电）设两极板分别带电 ； 2 2）求）求 ； 3 3）求）求 ； 4 4）求）求 . .步骤步骤1.平板电容器平板电容器设极板带电设极板带电S2.圆柱形电容器圆柱形电容器 +-设设两圆两圆柱柱面单位长度上分别带电面单位长度上分别带电 hr3.球形电容器的电容球形电容器的电容 孤立导体球电容孤立导体球电容10.9.3 电容器的并联和串联电容器的并联和串联2 电容器的串联电容器的串联1 电容器的并联电容器的并联
