东南大学：《物理学》课程PPT教学课件（第五版）第六章 静电场中的导体和电介质（6.1）静电场中的导体

物理学 6-1静电场中的导体 第五版 静电平衡条件 1静电感应 感应电荷 第六章静电场中的导体和电介质

第六章 静电场中的导体和电介质 物理学 第五版 6-1 静电场中的导体 1 + + + + + + + + + 感应电荷 一 静电平衡条件 1 静电感应 +

物理学 6-1静电场中的导体 第五版 2静电平衡 ++ 0 E=0 ++ 第六章静电场中的导体和电介质 2

第六章 静电场中的导体和电介质 物理学 第五版 6-1 静电场中的导体 2 + + + + + + + + ＇ E  E0  E = 0  2 静电平衡 E0 

物理学 6-1静电场中的导体 第五版 静电平衡条件: (1)导体内部任何一点处的电场强度为零; (2)导体表面处电场强度的方向,都与导 体表面垂直 第六章静电场中的导体和电介质

第六章 静电场中的导体和电介质 物理学 第五版 6-1 静电场中的导体 3 静电平衡条件： （1）导体内部任何一点处的电场强度为零； （2）导体表面处电场强度的方向，都与导 体表面垂直

物理学 6-1静电场中的导体 第五版 推论:导体为等势体 导体内各点电势相等 E=0 ∴ E AB E·d=0 dl 导体表面为等势面 B ∵E⊥dl AB E d=0 AB 第六章静电场中的导体和电介质

第六章 静电场中的导体和电介质 物理学 第五版 6-1 静电场中的导体 4 + + + + + + A B n e  τ e  E  l  d 导体表面为等势面 推论：导体为等势体 E l    ⊥ d  = d = 0 AB AB U E l    = d = 0 AB AB U E l   E = 0   导体内各点电势相等

物理学 6-1静电场中的导体 第五版 静电平衡时导体上电荷的分布 1实心导体 E=0 高斯 Eds=0=q S 0 实心带电导体 结论:导体内部无净电荷, 电荷只分布在导体表面 第六章静电场中的导体和电介质

第六章 静电场中的导体和电介质 物理学 第五版 6-1 静电场中的导体 5 二 静电平衡时导体上电荷的分布 + + + + + + + + + + 结论：导体内部无净电荷， 电荷只分布在导体表面. 0 d 0 ε q E S S  = =    E = 0   1 实心导体 q = 0 S 高斯 面 实心带电导体

物理学 6-1静电场中的导体 第五版 2空腔导体 ◆空腔内无电荷时 EdS=0∑91=0 高斯 面 电荷分布在表面 内表面? 空腔带电导体 1外表面? 第六章静电场中的导体和电介质

第六章 静电场中的导体和电介质 物理学 第五版 6-1 静电场中的导体 6 d = 0  = 0  i i S E S q   2 空腔导体 空腔内无电荷时 电荷分布在表面 内表面？ 外表面？ 空腔带电导体 S 高斯 面

物理学 6-1静电场中的导体 第五版 若内表面带电,必等量异号 E·d 0 S AB E·dl≠0 AB 与导体是等势体矛盾 空腔带电导体 结论:空腔内无电荷时,电荷分布在外表面, 内表面无电荷 第六章静电场中的导体和电介质 7

第六章 静电场中的导体和电介质 物理学 第五版 6-1 静电场中的导体 7 = d  0  U E l AB AB   若内表面带电，必等量异号 结论：空腔内无电荷时，电荷分布在外表面, 内表面无电荷. d 0 0  =  =  ε q E S i S   与导体是等势体矛盾 － ＋ A B S 高斯 面 + + + + + + + + + + 空腔带电导体

物理学 6-1静电场中的导体 第五版 空腔内有电荷时 E·dS=0 高斯 0 面 空腔导体 结论:空腔内有电荷+q时,空腔内表面有感 应电荷q,外表面有感应电荷心 第六章静电场中的导体和电介质 8

第六章 静电场中的导体和电介质 物理学 第五版 6-1 静电场中的导体 8 空腔内有电荷时 结论: 空腔内有电荷+q时，空腔内表面有感 应电荷-q，外表面有感应电荷+q． d = 0 S E S   qi = 0 + S 高斯 面 q q -q 空腔导体

物理学 6-1静电场中的导体 第五版 3导体表面附近场强与电荷面密度的关系 作扁圆柱形高斯面 5Ed=E△S △S =0△S/ E=0 E 第六章静电场中的导体和电介质 9

第六章 静电场中的导体和电介质 物理学 第五版 6-1 静电场中的导体 9 作扁圆柱形高斯面 3 导体表面附近场强与电荷面密度的关系 E S E S S  =     d 0 ε σ E = 0 = σS /ε + + + + +  + + E = 0  S

物理学 6-1静电场中的导体 第五版 4导体表面电荷分布规律 ESo σ个E个a√、EJ 第六章静电场中的导体和电介质 10

第六章 静电场中的导体和电介质 物理学 第五版 6-1 静电场中的导体 10 4 导体表面电荷分布规律 σ  E ;σ ,E  0 ε σ E = ++ + + + + + + + +