1、第二十七講導(dǎo)體的電荷分布電容,一靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上電荷的分布,結(jié)論 導(dǎo)體內(nèi)部無(wú)電荷，電荷只分布在導(dǎo)體表面上,1實(shí)心導(dǎo)體,2有空腔導(dǎo)體,空腔內(nèi)無(wú)電荷,電荷分布在表面上,(electrostatic equilibrium),若內(nèi)表面帶電,所以內(nèi)表面不帶電,結(jié)論 電荷分布在外表面上（內(nèi)表面無(wú)電荷）,內(nèi)表面上有電荷嗎？,空腔內(nèi)有電荷,電荷分布在表面上,內(nèi)表面上有電荷嗎？,作錢幣形高斯面 S,3導(dǎo)體表面電場(chǎng)強(qiáng)度與電荷面密度的關(guān)系,表面電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與該表面電荷面密度成正比,注意 導(dǎo)體表面電荷分布與導(dǎo)體形狀以及周圍環(huán)境有關(guān).,4導(dǎo)體表面電荷分布,帶電導(dǎo)體尖端附近電場(chǎng)最強(qiáng),帶電導(dǎo)體尖端附近的電場(chǎng)特別大，可使

2、尖端附近的空氣發(fā)生電離而成為導(dǎo)體產(chǎn)生放電現(xiàn)象，即尖端放電 .,尖端放電會(huì)損耗電能, 還會(huì)干擾精密測(cè)量和對(duì)通訊產(chǎn)生危害 . 然而尖端放電也有很廣泛的應(yīng)用 .,尖端放電現(xiàn)象,尖端放電現(xiàn)象的利與弊,The phenomenon of point discharge,尖端放電現(xiàn)象的利用,(electric wind),二靜電屏蔽(electrostatic screening),1屏蔽外電場(chǎng),空腔導(dǎo)體可以屏蔽外電場(chǎng), 使空腔內(nèi)物體不受外電場(chǎng)影響.這時(shí),整個(gè)空腔導(dǎo)體和腔內(nèi)的電勢(shì)也必處處相等.,接地空腔導(dǎo)體 將使外部空間不受 空腔內(nèi)的電場(chǎng)影響.,問(wèn)：空間各部 分的電場(chǎng)強(qiáng)度如何 分布 ？,接地導(dǎo)體電勢(shì)為零,

3、2屏蔽腔內(nèi)電場(chǎng),解 根據(jù)靜電平衡的條件求電荷分布,根據(jù)靜電平衡條件,三電容器(capacitor)的電容(capacitance),例如 孤立的導(dǎo)體球的電容,地球,與熱容量相似，不同的物體使其本身增加單位電勢(shì)差所需要的電量也不一樣。定義：導(dǎo)體所帶電量與其電勢(shì)的比值定義為該導(dǎo)體的電容量。,1、孤立導(dǎo)體的電容,2、電容器,孤立導(dǎo)體的電勢(shì)是相對(duì)于無(wú)窮遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)的，其電能無(wú)法應(yīng)用。要利用導(dǎo)體中電荷儲(chǔ)存的能量，就要有放電的地方。,如果有兩個(gè)導(dǎo)體，它們分別帶有等量而異號(hào)的電荷。這個(gè)系統(tǒng)儲(chǔ)存的電勢(shì)能，就可以通過(guò)兩導(dǎo)體之間的放電而釋放，這個(gè)導(dǎo)體系統(tǒng)就叫做電容器。,定義：導(dǎo)體所帶電量與兩導(dǎo)體的電勢(shì)差的比值定義為該電容器的電容量，簡(jiǎn)稱電容。也可以這樣說(shuō)，電容器的電容，就是兩導(dǎo)體之間的電勢(shì)差增加1個(gè)單位時(shí)，導(dǎo)體所需要增加的電量。,3、電容器電容的計(jì)算,步驟,電容的大小僅與導(dǎo)體的形狀、相對(duì)位置、其間的電介質(zhì)有關(guān)，與所帶電荷量無(wú)關(guān)。,電容器電容的定義,平板電容器,（2）兩帶電平板間的電場(chǎng)強(qiáng)度,（3）兩帶電平板間的電勢(shì)差,（4）平板電容器電容,解,平行板電容器電容,圓柱形電容器,（4）電容,例球形電容器的電容,孤立導(dǎo)體球電容,四電容器的串聯(lián)(connection in series),電容器的并聯(lián)