理解导体的静电平衡条件,掌握导体达到静电平衡状态时电荷及电场强度的分布特征。能结合静电平衡条件分析静电感应、静电屏蔽等现象。掌握存在导体时静电场的场强分布和电势分布的计算方法。掌握电容的定义及其物理意义,掌握典型电容器电容及电容器储能的计算方法。理解电场具有能量,掌握带电系统和静电场能量的计算方法。*基本要求1.导体的静电平衡条件②导体为等势体,导体表面是等势面。③电荷只分布在导体表面。基本知识点*①导体内部电场强度处处为零,即;导体表面附近的场强为,其方向处处与它的表面垂直。几种典型电容器的电容(设极板间为真空):①平行板电容器②同心球形电容器③同轴柱形电容器2.电容和电容器电容器的电容*3.电容器的储能4.带电体系的静电能(点电荷系)(为所有电荷在体积元所在处激发的电势)(为所有电荷在面积元所在处激发的电势)*5.电场能量和能量密度电场能量密度电场能量(真空中)先假设电容器的两极板带等量异号电荷,计算出两极板间的场强,再计算出电势差,最后代入电容器定义式计算电容。计算电容的一般方法*如图所示,半径为的导体球带电量,在它外面同心的罩一金属外壳,其内外壁半径分别为与,已知,,今在距球心为处放一电量为Q的点电荷,并将导体球壳接地,试问:*例1习题2-11(P85)*(2)如果用导线将壳内导体球与壳相连,球壳带电量是多大?(1)球壳带的总电量是多大?分析因静电感应,电荷重新分布,导体小球和球壳内、外表面电荷的分布为(1)取球心O处进行分析比较简单。球心处的电势是点电荷Q和三个导体球面上的电荷在O点产生电势的叠加。解:*分别为由高斯定理可得球壳内表面S2上的总电量为由电势叠加原理,球心处的总电势为**所以由于球壳接地,球与球壳之间的电势差就等于球体的电势。
全文预览
