靜電平衡：導體內(nèi)部及表面均無電荷定向運動的狀態(tài)。導體上電荷及空間電場分布達到穩(wěn)定狀態(tài)。靜電平衡場強條件：導體是等勢體導體表面是等勢面靜電平衡電勢條件：上講回顧:靜電場中的導體現(xiàn)在是1頁\一共有31頁\編輯于星期二1.導體內(nèi)無凈電荷（ρ=0），電荷只分布于導體表面.實心導體空腔、腔內(nèi)無電荷空腔、腔內(nèi)有電荷2.導體表面電荷面密度與表面緊鄰處場強成正比.3.孤立導體σ與表面曲率有關.現(xiàn)在是2頁\一共有31頁\編輯于星期二

有導體存在時的分布導體上的電荷分布計算分布（方法同前）靜電平衡條件電荷守恒定律求解思路：現(xiàn)在是3頁\一共有31頁\編輯于星期二練習：若帶電帶電，求：〈1〉圖中1，2，3，4各區(qū)域的和分布，并畫出和曲線.〈2〉若將球與球殼用導線連接，情況如何？〈3〉若將外球殼接地，情況如何？現(xiàn)在是4頁\一共有31頁\編輯于星期二<1>現(xiàn)在是5頁\一共有31頁\編輯于星期二曲線r現(xiàn)在是6頁\一共有31頁\編輯于星期二<2>若將球與球殼用導線連接，情況如何？現(xiàn)在是7頁\一共有31頁\編輯于星期二<3>若將外球殼接地，情況如何？現(xiàn)在是8頁\一共有31頁\編輯于星期二[例三]

內(nèi)半徑為

的導體球殼原來不帶電，在腔內(nèi)離球心距離為

處，固定一電量

的點電荷，用導線將球殼接地后再撤去地線，求球心處電勢.解：〈1〉畫出未接地前的電荷分布圖.

腔內(nèi)壁非均勻分布的負電荷對外效應等效于：在與同位置處置.++++++++--------現(xiàn)在是9頁\一共有31頁\編輯于星期二〈3〉由疊加法求球心處電勢.〈2〉外殼接地后電荷分布如何變化？++++++++----------------內(nèi)壁電荷分布不變00==++==+外壁外壁內(nèi)壁地殼qUUUUUq現(xiàn)在是10頁\一共有31頁\編輯于星期二本講：

靜電場中的電介質(zhì)（難點）要點：1.

電介質(zhì)的極化及其描述.2.

介質(zhì)中的高斯定理,矢量.3.

求解電介質(zhì)中的的電場.

靜電場與物質(zhì)的相互作用：靜電場中的導體、電介質(zhì)（絕緣體）上講:

靜電場中的導體現(xiàn)在是11頁\一共有31頁\編輯于星期二e+物質(zhì)結構中存在著正負電荷1.電介質(zhì)的分類§9.7靜電場中的電介質(zhì)一.電介質(zhì)的極化及其描述+-無極分子無極分子電介質(zhì)+-有極分子有極分子電介質(zhì)現(xiàn)在是12頁\一共有31頁\編輯于星期二無極分子電介質(zhì)2.極化現(xiàn)象無外場+-+-+-+-+-+-外場中(位移極化)出現(xiàn)束縛電荷和附加電場+-----++++-+現(xiàn)在是13頁\一共有31頁\編輯于星期二有極分子電介質(zhì)位移極化和轉向極化微觀機制不同，宏觀效果相同。統(tǒng)一描述出現(xiàn)束縛電荷(面電荷、體電荷)無外場+-外場中(轉向極化)出現(xiàn)束縛電荷和附加電場+-H現(xiàn)在是14頁\一共有31頁\編輯于星期二實例：均勻介質(zhì)球在均勻外場中的極化非均勻場，在介質(zhì)球內(nèi)與外場反向。在介質(zhì)球外可能與外場同向或反向。在介質(zhì)球內(nèi)削弱外場?，F(xiàn)在是15頁\一共有31頁\編輯于星期二3.金屬導體和電介質(zhì)比較有大量的自由電子基本無自由電子，正負電荷只能在分子范圍內(nèi)相對運動金屬導體特征電介質(zhì)（絕緣體）模型與電場的相互作用宏觀效果“電子氣”電偶極子靜電感應有極分子電介質(zhì):無極分子電介質(zhì):轉向極化位移極化靜電平衡導體內(nèi)導體表面感應電荷內(nèi)部：分子偶極矩矢量和不為零出現(xiàn)束縛電荷（極化電荷）現(xiàn)在是16頁\一共有31頁\編輯于星期二4.極化現(xiàn)象的描述1）從分子偶極矩角度單位體積內(nèi)分子偶極矩矢量和——極化強度.實驗規(guī)律介質(zhì)極化率總場設分子數(shù)密度：n極化后每個分子的偶極矩:空間矢量函數(shù)現(xiàn)在是17頁\一共有31頁\編輯于星期二作如圖斜圓柱-+'s2）從束縛電荷角度-+電介質(zhì)表面出現(xiàn)的束縛電荷層求移過面元dS的電量，即如圖斜圓柱內(nèi)的束縛電荷電量dq'χ:由介質(zhì)的性質(zhì)決定，與E無關。在各向同性均勻介質(zhì)中為常數(shù)?，F(xiàn)在是18頁\一共有31頁\編輯于星期二極化面電荷密度等于極化強度的外法線分量極化強度：-+dq′現(xiàn)在是19頁\一共有31頁\編輯于星期二介質(zhì)非均勻極化時，出現(xiàn)極化體電荷極化強度通過某封閉曲面的通量等于曲面內(nèi)極化電荷代數(shù)和的負值移出封閉曲面S的電量移過面元dS的電量現(xiàn)在是20頁\一共有31頁\編輯于星期二二.電介質(zhì)中的電場1.介質(zhì)中的高斯定理靜電場高斯定理自由電荷極化電荷自由電荷現(xiàn)在是21頁\一共有31頁\編輯于星期二定義：電位移矢量

電介質(zhì)中的高斯定理：電位移矢量通過靜電場中任意封閉曲面的通量等于曲面內(nèi)自由電荷的代數(shù)和自由電荷現(xiàn)在是22頁\一共有31頁\編輯于星期二電介質(zhì)中的高斯定理：注意：回到與均有關電位移矢量穿過閉合曲面的通量僅與有關.特例：真空——特別介質(zhì)現(xiàn)在是23頁\一共有31頁\編輯于星期二2.如何求解介質(zhì)中電場？本課程只要求特殊情況各向同性電介質(zhì)分布具有某些對稱性總場=外場+極化電荷附加電場'EEErrr+=0現(xiàn)在是24頁\一共有31頁\編輯于星期二（1）各向同性電介質(zhì)：令介質(zhì)的相對電容率為常數(shù)得真空電容率介質(zhì)電容率式中現(xiàn)在是25頁\一共有31頁\編輯于星期二才能選取到恰當高斯面使積分能求出.（2）分別具有某些對稱性步驟：對稱性分析，選高斯面.注意：的對稱性——

球對稱、軸對稱、面對稱.電介質(zhì)分布的對稱性均勻無限大介質(zhì)充滿全場（222頁例一）介質(zhì)分界面為等勢面（222頁例二）介質(zhì)分界面與等勢面垂直（238頁9.28）現(xiàn)在是26頁\一共有31頁\編輯于星期二例(238頁9-28)

已知：平行板電容器充一半電介質(zhì)：求：解：介質(zhì)分界面⊥等勢面，未破壞各部分的面對稱性，選底面與帶電平板平行