大物青靜電場(chǎng)

1、電磁學(xué)幾乎沒有一門科學(xué)的成就像電磁學(xué)那樣有著幾乎沒有一門科學(xué)的成就像電磁學(xué)那樣有著如此廣泛而深遠(yuǎn)的影響如此廣泛而深遠(yuǎn)的影響電力的利用和電信的發(fā)展無可辯駁電力的利用和電信的發(fā)展無可辯駁的證明了這一點(diǎn)的證明了這一點(diǎn) 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng) 電場(chǎng)電場(chǎng)一一 電荷電荷電荷的數(shù)量叫電量電荷的數(shù)量叫電量C10602. 1e19一個(gè)物體獲得電子一個(gè)物體獲得電子,必有另一個(gè)物體失去電必有另一個(gè)物體失去電子子.對(duì)于一個(gè)孤立體系來說對(duì)于一個(gè)孤立體系來說,它的電荷總量它的電荷總量(正負(fù)電量代數(shù)和正負(fù)電量代數(shù)和)必定保持不變必定保持不變,這個(gè)規(guī)律稱這個(gè)規(guī)律稱為電荷守恒定律為電荷守恒定律正電荷與負(fù)電荷正電荷與負(fù)電荷庫(kù)侖定律給出電荷

2、間的相互作用給出電荷間的相互作用力的定量表述是邁進(jìn)電力的定量表述是邁進(jìn)電磁學(xué)大門的第一道門檻磁學(xué)大門的第一道門檻如何來研究電荷間的相互如何來研究電荷間的相互作用呢？（前人的做法值作用呢？（前人的做法值得學(xué)習(xí)）得學(xué)習(xí)）直接研究?jī)蓭щ婓w間的相互作用是行不通的直接研究?jī)蓭щ婓w間的相互作用是行不通的點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷:當(dāng)帶電體的大小和形狀與物體間的距離相比可當(dāng)帶電體的大小和形狀與物體間的距離相比可以忽略時(shí)以忽略時(shí),這個(gè)帶電體我們稱為點(diǎn)電荷這個(gè)帶電體我們稱為點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷有了點(diǎn)電荷這個(gè)概念我們有了點(diǎn)電荷這個(gè)概念我們就可以從一般意義上研究就可以從一般意義上研究帶電荷之間的相互作用了帶電荷之間的相互作用了也就可以清

3、楚帶電體也就可以清楚帶電體之間相互作用規(guī)律了之間相互作用規(guī)律了先研究清楚兩點(diǎn)電荷先研究清楚兩點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律間的相互作用規(guī)律就可以研究清楚點(diǎn)電荷就可以研究清楚點(diǎn)電荷和帶電體相互作用和帶電體相互作用1q2qr物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),其最基本的其最基本的東西是由實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的定律東西是由實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的定律兩點(diǎn)電荷間的相互作用兩點(diǎn)電荷間的相互作用力可否由理論推導(dǎo)而得力可否由理論推導(dǎo)而得? ?成反比。與的積成正比，與兩點(diǎn)電荷的電量排斥，大小荷相吸引，異種電荷相線，同種電其方向沿兩點(diǎn)電荷的連相互作用力，真空中兩點(diǎn)電荷之間的221rqq0122211rrqqkF229C/mN109

4、875. 8k1q2qr的單位矢量指向：為12012qqr 庫(kù)侖定律（庫(kù)侖定律（17851785）0122211rrqqkFk4110）真空的介電常數(shù)：（0122210141rrqqF電磁學(xué)中的許多成就都是在借鑒電磁學(xué)中的許多成就都是在借鑒已有的引力理論基礎(chǔ)之上取得的已有的引力理論基礎(chǔ)之上取得的幾點(diǎn)說明幾點(diǎn)說明(2) 類比法類比法單憑實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累，到今天庫(kù)侖定單憑實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累，到今天庫(kù)侖定律也不會(huì)是距離的平方反比關(guān)系律也不會(huì)是距離的平方反比關(guān)系(3)對(duì)微觀帶電體也適用對(duì)微觀帶電體也適用(4)在介質(zhì)中，庫(kù)侖定律在介質(zhì)中，庫(kù)侖定律的形式要改變的形式要改變續(xù)：幾點(diǎn)說明0122210141rrqq

5、FNnFFFqFqqqqn.,.210021，的作用力分別為單獨(dú)存在時(shí)對(duì)每個(gè)點(diǎn)電荷的作用力為對(duì)某一點(diǎn)電荷組成的體系，個(gè)點(diǎn)電荷一個(gè)由iiF002004iiiirrqqNFFFF.21002004iiiirrqqF 電力疊加原理電場(chǎng)電場(chǎng)力是如何傳遞的？電場(chǎng)力是如何傳遞的？對(duì)于不發(fā)生接觸的物體，可以通過空間對(duì)于不發(fā)生接觸的物體，可以通過空間而發(fā)生作用的作用模式叫作超距作用而發(fā)生作用的作用模式叫作超距作用 超距作用不需要作用介質(zhì)、不需要時(shí)間，超距作用不需要作用介質(zhì)、不需要時(shí)間，而是物體直接作用與另一個(gè)物體，可以認(rèn)而是物體直接作用與另一個(gè)物體，可以認(rèn)為傳遞作用的速度是無限大為傳遞作用的速度是無限大 電荷

6、電場(chǎng)電荷當(dāng)源電荷靜止當(dāng)源電荷靜止,且電量不隨時(shí)間發(fā)生變化且電量不隨時(shí)間發(fā)生變化,這這樣的電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)叫靜電場(chǎng)樣的電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)叫靜電場(chǎng).電場(chǎng)雖然沒有質(zhì)量電場(chǎng)雖然沒有質(zhì)量,但有動(dòng)量和能量但有動(dòng)量和能量,并且并且其傳播速度是有限的其傳播速度是有限的,更重要的是電場(chǎng)會(huì)更重要的是電場(chǎng)會(huì)對(duì)其中的電荷有力的作用對(duì)其中的電荷有力的作用電場(chǎng)力是如何傳遞的？電場(chǎng)力是如何傳遞的？電場(chǎng)的描述（如何描述？）電場(chǎng)的描述（如何描述？）理論的兩理論的兩個(gè)層面?zhèn)€層面質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)學(xué)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)力學(xué)引入物理量來引入物理量來描述我們的研描述我們的研究對(duì)象并給出究對(duì)象并給出它們之間關(guān)系它們之間關(guān)系建立定律來給建立定律

7、來給出這些物理出這些物理量是如何隨時(shí)量是如何隨時(shí)間變化間變化如何研究質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)？如何研究質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)？形成了一個(gè)形成了一個(gè)理論體系框架理論體系框架這個(gè)模式貫穿于整個(gè)物理學(xué)中這個(gè)模式貫穿于整個(gè)物理學(xué)中如何引入物理量？如何引入物理量？從研究對(duì)象的主要性質(zhì)入手從研究對(duì)象的主要性質(zhì)入手電場(chǎng)雖然沒有質(zhì)量電場(chǎng)雖然沒有質(zhì)量,但有動(dòng)量和能量但有動(dòng)量和能量,并且并且其傳播速度是有限的其傳播速度是有限的,更重要的是電場(chǎng)會(huì)更重要的是電場(chǎng)會(huì)對(duì)其中的電荷有力的作用對(duì)其中的電荷有力的作用0q電荷在電場(chǎng)中放置一個(gè)試驗(yàn)F它所受到的力為0qF0qFE電場(chǎng)強(qiáng)度：電場(chǎng)強(qiáng)度：電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于置于該點(diǎn)的電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等

8、于置于該點(diǎn)的單位正電荷所受到的力單位正電荷所受到的力.一一 電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度1q2qp1E2E點(diǎn)電場(chǎng)單獨(dú)存在時(shí)在pq1點(diǎn)電場(chǎng)單獨(dú)存在時(shí)在pq2點(diǎn)電場(chǎng)兩電荷同時(shí)存在時(shí)在pE21EEE011qFE0qp點(diǎn)放置實(shí)驗(yàn)電荷證明：在022qFE0qFE場(chǎng)強(qiáng)疊加原理場(chǎng)強(qiáng)疊加原理21FFF二,電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算(1)點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)0qq020041rrqqFEp020041rrqqF的單位矢量指向：00qqr自然界的基本單元不是電子、光子、自然界的基本單元不是電子、光子、中微子和夸克之類的點(diǎn)狀粒子，中微子和夸克之類的點(diǎn)狀粒子，而是很小很小的線狀的而是很小很小的線狀的“弦弦”超弦理論超弦理論弦的不

9、同振動(dòng)和運(yùn)動(dòng)就產(chǎn)生出各種不同的基本粒子弦的不同振動(dòng)和運(yùn)動(dòng)就產(chǎn)生出各種不同的基本粒子弦論是現(xiàn)在最有希望將自然界的基本粒子弦論是現(xiàn)在最有希望將自然界的基本粒子和四種相互作用力統(tǒng)一起來的理論。和四種相互作用力統(tǒng)一起來的理論。RrrqE204空間是空間是10維的維的預(yù)言：宇宙之外還存在其他宇宙，每一個(gè)宇宙都預(yù)言：宇宙之外還存在其他宇宙，每一個(gè)宇宙都擁有獨(dú)特的物理屬性擁有獨(dú)特的物理屬性 (2)一個(gè)點(diǎn)電荷系統(tǒng)一個(gè)點(diǎn)電荷系統(tǒng)iiEE02041iiiirrqE0204iiiirrq1q2qnqP續(xù)：電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算續(xù)：電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算(3)對(duì)于一個(gè)電荷連續(xù)分布的帶電體對(duì)于一個(gè)電荷連續(xù)分布的帶電體pEdE上式是矢量

10、積分上式是矢量積分,不能直接積分不能直接積分0204rrdqEddq續(xù)：電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算續(xù)：電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算kdEjdEidEEdzyxzyxdEkdEjdEiEdE0204iiiirrqE，的連線為距兩點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)，求其中垂線上的一點(diǎn)，相距為和電荷，兩個(gè)大小相等的正負(fù)例)(1LaaBBLqq產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)大小在BqrLrqEx24201BqqLra204rqE22)2(LarrarqEy2014xy304rqL產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)大小在Bq204rqErLrqEx24202rarqEy2024BqqLraxxxEEE21021yyyEEErLrqEx24201rarqEy2014xy第三節(jié)第三節(jié) 高斯定理高斯定理

11、一一 電力線電力線按下述要求在電場(chǎng)中人為引入的假象曲線按下述要求在電場(chǎng)中人為引入的假象曲線(1)電力線上任意一點(diǎn)的切線給出該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向電力線上任意一點(diǎn)的切線給出該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向.(2)電力線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小電力線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小.P均勻帶電球體周均勻帶電球體周圍的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算圍的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算進(jìn)入了電學(xué)進(jìn)入了電學(xué)的核心內(nèi)容的核心內(nèi)容dSdEddS,dSpee為：，則該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小的電力線的條數(shù)為通過積元作一個(gè)垂直于場(chǎng)強(qiáng)的面過某點(diǎn)dSE電場(chǎng)強(qiáng)度大小的一個(gè)定量表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小的一個(gè)定量表示電力線有以下幾個(gè)特點(diǎn):(1)起使于正電荷起使于正電荷,終止于負(fù)電荷終止于負(fù)電荷,不會(huì)在沒不會(huì)在沒有電荷的地方中斷

12、有電荷的地方中斷.(2)不會(huì)形成閉合曲線不會(huì)形成閉合曲線.(3)任意兩條電力線不會(huì)相交任意兩條電力線不會(huì)相交.電力線的引入有那些好處：電力線的引入有那些好處：直觀，形象直觀，形象引申出電通量的定義，進(jìn)而有高斯定理引申出電通量的定義，進(jìn)而有高斯定理二二, ,電通量電通量通過電場(chǎng)中任意給定曲面的通過電場(chǎng)中任意給定曲面的電力線的總數(shù)電力線的總數(shù)來表示用eS微積分微積分的優(yōu)勢(shì)的優(yōu)勢(shì)0nEdSdScosdSdSdSdEecosEdSEdSdeSdEdeSdEdeeSdEe閉合曲面：將將S S分成無數(shù)個(gè)面積元，任選一個(gè)來研究分成無數(shù)個(gè)面積元，任選一個(gè)來研究0ndSSd的電力線條數(shù)相等和顯然穿過dSdS關(guān)于

13、電通量的幾點(diǎn)說明關(guān)于電通量的幾點(diǎn)說明（1）如果曲面）如果曲面S不是閉合曲面不是閉合曲面面上個(gè)處正面積元的法向方向可面上個(gè)處正面積元的法向方向可選取指向曲面這一側(cè)或另一側(cè)選取指向曲面這一側(cè)或另一側(cè)(2)如果曲面是閉合的如果曲面是閉合的自內(nèi)向外的方向?yàn)榍娓魈幟娣e元的自內(nèi)向外的方向?yàn)榍娓魈幟娣e元的正法向方向正法向方向12eNN 的電通量為內(nèi)無電荷，則穿過面，閉合曲若電場(chǎng)中有一閉合曲面SSS) 3(ESpSdEe零零三三 高斯定理高斯定理的電通量面過球在空間所產(chǎn)生的電場(chǎng)穿，求點(diǎn)電荷球面為半徑有一為心，以以空間有一點(diǎn)電荷SqSRq,q)1 (qSdSSdE022044qRRqdSESdEeESSdE

14、e為啥電通量和為啥電通量和R無關(guān)？無關(guān)？dSRqdSE204qS0eq的電通量產(chǎn)生的電場(chǎng)穿過球面在空間所內(nèi)，求點(diǎn)電荷的球面為半徑在以空間有一點(diǎn)電荷SqSRq)2(qS0eq高斯定理的推導(dǎo)高斯定理的推導(dǎo)的電通量生的電場(chǎng)穿過曲面在空間所產(chǎn)內(nèi)，求點(diǎn)電荷曲面在任意閉合空間有一點(diǎn)電荷SqSq)3(qS的電通量過曲面在空間所產(chǎn)生的電場(chǎng)穿內(nèi)，求點(diǎn)電荷不在閉合曲面空間有一點(diǎn)電荷SqSq)4(qS0e0eq續(xù)：高斯定理的推導(dǎo)續(xù)：高斯定理的推導(dǎo)qSqS續(xù)：高斯定理的推導(dǎo)續(xù)：高斯定理的推導(dǎo)內(nèi)，則為零，如果不在就是的電通量?jī)?nèi)，它產(chǎn)生的電場(chǎng)穿過在點(diǎn)電荷，只要是什么形狀的閉合曲面總結(jié)：不管S0qSSqS的電通量的電場(chǎng)通過

15、時(shí)產(chǎn)生為每個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在S.,en2e1een2e1ee.倍。和的荷的電量的代數(shù)該閉合曲面內(nèi)所包圍電面的電通量等于場(chǎng)內(nèi)，通過任意閉合曲在真空中的靜電高斯定理的數(shù)學(xué)表述：01iiq內(nèi)01SdEe續(xù)：高斯定理的推導(dǎo)續(xù)：高斯定理的推導(dǎo)(1)高斯定理表述的是電通高斯定理表述的是電通量和電荷之間的關(guān)系量和電荷之間的關(guān)系SdEeii0q1內(nèi)E要注意電場(chǎng)強(qiáng)度)2(和等式右端的電荷關(guān)系的同一客觀規(guī)律。電場(chǎng)和場(chǎng)源電荷之間而是用不同的形式表述并不是相互獨(dú)立的）庫(kù)侖定律和高斯定理（3對(duì)高斯定理的解釋電勢(shì)（靜電場(chǎng)的環(huán)流定理）電勢(shì)（靜電場(chǎng)的環(huán)流定理）電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度 E電勢(shì)電勢(shì) U描述電場(chǎng)描述電場(chǎng)的物理量的物理量從力

16、的角度來描述從力的角度來描述從能量角度來描述從能量角度來描述 電勢(shì)能概念的引入電勢(shì)能概念的引入初衷：采用數(shù)學(xué)手法使電場(chǎng)力作功問題得到簡(jiǎn)化初衷：采用數(shù)學(xué)手法使電場(chǎng)力作功問題得到簡(jiǎn)化所作的功為：對(duì)電荷力位置電場(chǎng)位置到定義：從0qFba選取一個(gè)位置有關(guān)的函數(shù)選取一個(gè)位置有關(guān)的函數(shù),保守力在某一過保守力在某一過程所作的功可以用這個(gè)函數(shù)在此過程始末程所作的功可以用這個(gè)函數(shù)在此過程始末位置的差來表示位置的差來表示pW搞清楚了這個(gè)函搞清楚了這個(gè)函數(shù)，保守力做功數(shù)，保守力做功問題就簡(jiǎn)單了問題就簡(jiǎn)單了baww baabrdEqA0baww 說明說明:(1)電勢(shì)能名稱的由來電勢(shì)能名稱的由來baabrdEqA0零勢(shì)

17、點(diǎn)ardEq0baabrdEqA0(3)電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能等于把它從電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能等于把它從該位置移到零勢(shì)點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力所作的功該位置移到零勢(shì)點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力所作的功aw二二 電勢(shì)能電勢(shì)能(4)電勢(shì)能是電場(chǎng)和電場(chǎng)中的電荷所共有的電勢(shì)能是電場(chǎng)和電場(chǎng)中的電荷所共有的(2)差有絕對(duì)意義差有絕對(duì)意義三電勢(shì)三電勢(shì) U U點(diǎn)的電勢(shì)能：在試驗(yàn)電荷aq0零勢(shì)點(diǎn)aardEqw0零勢(shì)點(diǎn)ardE0aqw0aaqwU 零勢(shì)點(diǎn)ardE標(biāo)量標(biāo)量,某點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值上等于把某點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值上等于把單位正電荷從該點(diǎn)移到零勢(shì)點(diǎn)過單位正電荷從該點(diǎn)移到零勢(shì)點(diǎn)過程中電場(chǎng)力所作的功程中電場(chǎng)力所作的功.點(diǎn)的電勢(shì)差兩點(diǎn)

18、的電勢(shì)之差稱為兩ba,baUUbardE位置電場(chǎng)力所作的功徑到達(dá)位置經(jīng)任意路從數(shù)值上等于單位正電荷點(diǎn)的電勢(shì)差在兩點(diǎn)的電勢(shì)之差稱為兩bab, a如果電勢(shì)分布已知？如果電勢(shì)分布已知？電勢(shì)差電勢(shì)差0aaqwU 零勢(shì)點(diǎn)ardE真空中的電場(chǎng)真空中的電場(chǎng)非真空中的電場(chǎng)非真空中的電場(chǎng)導(dǎo)體導(dǎo)體絕緣體（電介質(zhì)）絕緣體（電介質(zhì)）接下來的內(nèi)容接下來的內(nèi)容 導(dǎo)體電學(xué)導(dǎo)體電學(xué)一一,導(dǎo)體的靜電平衡導(dǎo)體的靜電平衡ES10101314靜電平衡是指導(dǎo)體內(nèi)部和表面靜電平衡是指導(dǎo)體內(nèi)部和表面都沒有電荷作定向移動(dòng)的狀態(tài)都沒有電荷作定向移動(dòng)的狀態(tài).應(yīng)滿足應(yīng)滿足:1,導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零2,導(dǎo)體表面場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)方導(dǎo)體表面

19、場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)方向處處與導(dǎo)體表面垂直向處處與導(dǎo)體表面垂直3,導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體導(dǎo)體的靜電平衡導(dǎo)體的靜電平衡E不在電場(chǎng)中也會(huì)達(dá)到靜電平衡不在電場(chǎng)中也會(huì)達(dá)到靜電平衡二二 靜電平衡下導(dǎo)體上的電荷分布靜電平衡下導(dǎo)體上的電荷分布S在靜電平衡條件下電荷只在靜電平衡條件下電荷只分布在導(dǎo)體表面分布在導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷沒有凈電荷.1,如果導(dǎo)體內(nèi)部存在一個(gè)空腔如果導(dǎo)體內(nèi)部存在一個(gè)空腔,在在靜電平衡下電荷如何分布靜電平衡下電荷如何分布?在靜電平衡條件下在靜電平衡條件下,空腔空腔的表面有沒有電荷的表面有沒有電荷?Sqq SdEii0q1內(nèi)Sqq如果把任何一個(gè)導(dǎo)體放入空腔如果把任何一個(gè)導(dǎo)體放入空腔

20、內(nèi)內(nèi),它不受任何外電場(chǎng)的影響它不受任何外電場(chǎng)的影響這個(gè)結(jié)論與導(dǎo)體外電荷和這個(gè)結(jié)論與導(dǎo)體外電荷和電場(chǎng)無關(guān)電場(chǎng)無關(guān).空腔的表面有沒有電荷，空腔內(nèi)空腔的表面有沒有電荷，空腔內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)處處為零場(chǎng)強(qiáng)處處為零如果空腔內(nèi)懸掛一點(diǎn)電荷如果空腔內(nèi)懸掛一點(diǎn)電荷q q在靜電平衡下電荷如何分布在靜電平衡下電荷如何分布? ?q2S02SSdE空腔表面必然帶電荷空腔表面必然帶電荷-q根據(jù)電荷守衡根據(jù)電荷守衡,導(dǎo)體外表面導(dǎo)體外表面必然帶電量為必然帶電量為q的電荷的電荷如果導(dǎo)體原來帶電為如果導(dǎo)體原來帶電為Q,則則導(dǎo)體表面上帶電為導(dǎo)體表面上帶電為Q+q導(dǎo)體外面空間導(dǎo)體外面空間會(huì)受到導(dǎo)體空會(huì)受到導(dǎo)體空腔內(nèi)電荷的影腔內(nèi)電荷的影響響空腔

21、的靜電屏蔽空腔的靜電屏蔽q2S此時(shí)如果把導(dǎo)體用導(dǎo)線與此時(shí)如果把導(dǎo)體用導(dǎo)線與地面相連地面相連,導(dǎo)體表面的電荷導(dǎo)體表面的電荷就會(huì)流入地下就會(huì)流入地下,腔內(nèi)電荷對(duì)外界影腔內(nèi)電荷對(duì)外界影響被消除響被消除q表面上電荷如何分布表面上電荷如何分布, ,在無外場(chǎng)時(shí)在無外場(chǎng)時(shí)對(duì)形狀不規(guī)則的帶電體對(duì)形狀不規(guī)則的帶電體,電荷在導(dǎo)體表面電荷在導(dǎo)體表面分布不均勻分布不均勻,導(dǎo)體表面的面電荷密度與該導(dǎo)體表面的面電荷密度與該處表面的曲率半徑有關(guān)處表面的曲率半徑有關(guān),表面的曲率半徑表面的曲率半徑越小越小,面電荷密度越大面電荷密度越大,只有孤立的球形導(dǎo)體只有孤立的球形導(dǎo)體,其表面的電荷才其表面的電荷才均勻分布均勻分布.導(dǎo)體的尖

22、端部分電荷面密度較大導(dǎo)體的尖端部分電荷面密度較大電場(chǎng)強(qiáng)度也較大電場(chǎng)強(qiáng)度也較大,當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)大到一定當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)大到一定程度程度,空氣被電離空氣被電離與導(dǎo)體尖端電荷符號(hào)相反的電荷被吸引到導(dǎo)體上導(dǎo)體與導(dǎo)體尖端電荷符號(hào)相反的電荷被吸引到導(dǎo)體上導(dǎo)體尖端的電荷不斷地減少尖端的電荷不斷地減少,這也相當(dāng)于尖端的電荷向外擴(kuò)這也相當(dāng)于尖端的電荷向外擴(kuò)散散,這種現(xiàn)象稱為尖端放電這種現(xiàn)象稱為尖端放電.0E尖端放電尖端放電電容電容導(dǎo)體的帶電導(dǎo)體的帶電能力能力 一一, ,孤立導(dǎo)體的電容孤立導(dǎo)體的電容導(dǎo)體的大小和形狀不同導(dǎo)體的大小和形狀不同,其帶電能力不同其帶電能力不同,為什么？為什么？我們來看孤立導(dǎo)體：我們來看孤立導(dǎo)體：的孤立金屬

23、球：帶電為一半徑為QRRQU04球體的電勢(shì)：UQRrERrrQE0420R40為什么大小形狀不為什么大小形狀不同帶電能力不同？同帶電能力不同？實(shí)驗(yàn)表明實(shí)驗(yàn)表明:對(duì)于任何一個(gè)帶電體對(duì)于任何一個(gè)帶電體,電量和電勢(shì)都成電量和電勢(shì)都成正比正比,比值與帶電體的大小和形狀有關(guān)比值與帶電體的大小和形狀有關(guān),是反映導(dǎo)是反映導(dǎo)體帶電能力的物理量體帶電能力的物理量,這一比值稱為電容這一比值稱為電容.UQR40F單位為法拉：C定義孤立定義孤立導(dǎo)體電容導(dǎo)體電容:孤立導(dǎo)體的電容二,電容器兩個(gè)任意形狀的兩個(gè)任意形狀的,相互靠近的導(dǎo)體相互靠近的導(dǎo)體,在周圍沒在周圍沒有其他導(dǎo)體或帶電體時(shí)就組成了一個(gè)電容器有其他導(dǎo)體或帶電體時(shí)

24、就組成了一個(gè)電容器來表示）習(xí)慣用，（也稱為電容器的電壓其電勢(shì)差。，其電勢(shì)分別為、有等量異號(hào)電荷分別帶、兩個(gè)極板為對(duì)于一個(gè)電容器，如果VUUUUUqqBABABA越大，越大，實(shí)驗(yàn)表明VqVqC稱為電容器的電容稱為電容器的電容,與兩導(dǎo)體的大小和形狀與兩導(dǎo)體的大小和形狀,相相對(duì)位置對(duì)位置,周圍的電介質(zhì)有關(guān)周圍的電介質(zhì)有關(guān)說明說明(1)在電勢(shì)差相同的情況下在電勢(shì)差相同的情況下,電容越電容越大大,儲(chǔ)電越多儲(chǔ)電越多,電容是反映儲(chǔ)電本領(lǐng)的物電容是反映儲(chǔ)電本領(lǐng)的物理量理量(2)與孤立導(dǎo)體相比與孤立導(dǎo)體相比,電容器電容器的儲(chǔ)電本領(lǐng)要大的多的儲(chǔ)電本領(lǐng)要大的多R40孤立導(dǎo)體球的電容孤立導(dǎo)體球的電容法拉導(dǎo)體球其電容僅

25、：這樣大孤半徑象地球半徑：46100 . 7Cm104 . 6R(3)電容器的功能電容器的功能儲(chǔ)電儲(chǔ)電電路元器件電路元器件VqC電容(一一)平板電容器平板電容器dSQQdSVQC0P 10.610.6電介質(zhì)電介質(zhì) 電介質(zhì)電介質(zhì) : :絕緣材料絕緣材料 橡膠橡膠 云母云母 紙紙 有機(jī)玻璃有機(jī)玻璃聚氯乙烯聚氯乙烯 蓖麻油蓖麻油 純水等純水等液體以及氫液體以及氫 氧氧 氮氮 等一等一切正常狀態(tài)下的氣體切正常狀態(tài)下的氣體金屬導(dǎo)體金屬導(dǎo)體E把電介質(zhì)放入電場(chǎng)中會(huì)如何把電介質(zhì)放入電場(chǎng)中會(huì)如何? ?如何處理這個(gè)問題？如何處理這個(gè)問題？一一, ,正負(fù)電荷中心正負(fù)電荷中心分子中的所有正電荷在空間某處產(chǎn)生的電場(chǎng)相當(dāng)于一個(gè)分子中的所有正電荷在空間某處產(chǎn)生的電場(chǎng)相當(dāng)于一個(gè)集中了分子全部正電荷電量的點(diǎn)電荷在該處所產(chǎn)生的電集中了分子全部正電荷電量的點(diǎn)電荷在該處所產(chǎn)生的電場(chǎng)場(chǎng),此點(diǎn)電荷稱為分子的正電荷中心此點(diǎn)電荷稱為分子的正電荷