大學(xué)物理下第九章靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)5.ppt

靜電場(chǎng)中導(dǎo)體,靜電場(chǎng)中電介質(zhì),電荷分布表面,靜電屏蔽和接地,1）該導(dǎo)體的電勢(shì)為零； 2）該導(dǎo)體與大地間形成了電荷移動(dòng)的通道。（保證該導(dǎo)體的電勢(shì)為零）,一、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體,例1、P80 9-1,設(shè)內(nèi)球帶電q,1)設(shè)外球接地, 球殼外層無(wú)電荷,2)設(shè)內(nèi)球接地,3) 若內(nèi)球接地, 內(nèi)外球殼用導(dǎo)線連接,整個(gè)系統(tǒng)不帶電,4) 外置一點(diǎn)電荷, 電荷如何? O點(diǎn)的電勢(shì)為多少？,5)若外球殼接地,電荷如何?,二、靜電場(chǎng)中的電介質(zhì) 1）電介質(zhì)的物理機(jī)理 2）電介質(zhì)中的場(chǎng)如何計(jì)算,E,討論 p79 9-6、8,討論 p79 9-6、8,例2、（自測(cè)練習(xí)） P23 計(jì)算題1 半徑為a的導(dǎo)體球A接地，與A球同心放置的導(dǎo)體球殼B，內(nèi)外半徑分別為3a和4a，B球殼上帶有正電荷+Q，A、B間充滿 r=2，試求 （1）A球上的電荷； （2）B球殼的電勢(shì)； （3）介質(zhì)中的電場(chǎng)能量。,場(chǎng)具有球?qū)ΨQ性,解（1）,（2）,（3）,三、電容器,1）如何求電容？,2）電容器的串聯(lián)和并聯(lián),串聯(lián),并聯(lián),求電容值的三步曲： 1）設(shè)q、-q 2）求UAB 3）,例3、半徑為a的兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線，相距為d。求單位長(zhǎng)度上的電容 (da).,o,r,a,d,解：設(shè)兩根直導(dǎo)線單位長(zhǎng)度帶電量分別為、-,-,1）通電后維持電壓不變插入電介質(zhì) 2）通電后斷開再插入電介質(zhì),討論插入前后的 E、D、U、Q。（令插入前為E0、D0、U0、Q0）,1）U=U0,2),P79 9-9 討論,考試試題舉例 1、真空中半徑為R1、R2的兩個(gè)導(dǎo)體球相距很遠(yuǎn) 求（1）兩球的電容之比； （2）當(dāng)用細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)線將兩球相連后的電容； （3）帶電平衡后兩球表面附近的場(chǎng)強(qiáng)之比。 2、一空氣平行板電容器C、d已知，充電后，兩極板間的相互作用力為F，問(wèn) （1）電勢(shì)差為多少？ （2）帶電量為多少？,（1）,（2）,（3）,四、靜電場(chǎng)的能量,（1）電容器的能量,（2）靜電場(chǎng)的能量,有電場(chǎng)的地方就有能量,（3）靜電場(chǎng)的能量與功的關(guān)系,d,S/2,S/2,d/2,d/2,S,已知 ，問(wèn),電流電荷的定向運(yùn)動(dòng),形成電流的帶電粒子載流子 (電子、質(zhì)子、離子、空穴),第十章 穩(wěn)恒電流的磁場(chǎng),一、電流和電源電動(dòng)勢(shì),1、電流強(qiáng)度 通過(guò)截面S 的電荷隨時(shí)間的變化率。,方向: 正電荷運(yùn)動(dòng)方向,2、電流密度,大小規(guī)定：等于垂直于該點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)方向的單位面積上的電流強(qiáng)度,4、電流連續(xù)性方程,恒定電流閉合曲面內(nèi)的電荷不隨時(shí)間變化。,3、電流的微觀表述：（導(dǎo)體）,設(shè) vd為電子的漂移速度大小,（電荷守恒定律）,電源：提供非靜電力的裝置.,非靜電電場(chǎng)強(qiáng)度 : 單位正電荷所受的非靜電力.,電動(dòng)勢(shì)的定義：?jiǎn)挝徽姾衫@閉合回路運(yùn)動(dòng)一周，非靜電力所做的功.,5、電源 電動(dòng)勢(shì),磁針和磁針；,載流導(dǎo)線與載流導(dǎo)線的相互作用。,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的電荷受到的磁力；,磁鐵與載流導(dǎo)線的相互作用；,二、磁場(chǎng),1820年丹麥奧斯特電流的磁效應(yīng),磁場(chǎng)的本源運(yùn)動(dòng)電荷 磁場(chǎng)的性質(zhì)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到作用力,安培假說(shuō)：,運(yùn)動(dòng)電荷,運(yùn)動(dòng)電荷,x,y,z,Fm,磁感應(yīng)強(qiáng)度,帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所受的力與運(yùn)動(dòng)方向有關(guān).,大小與 無(wú)關(guān),單位 特斯拉 (T),磁感應(yīng)強(qiáng)