资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,3,导体壳与静电屏蔽,electrostatic shielding,腔内,腔外,讨论的问题是：,1),腔内、外表面电荷分布特征,2),腔内、腔外空间电场特征,导体壳的几何结构,腔内、腔外,内表面、外表面,内表面,外表面,3 导体壳与静电屏蔽 electrostatic sh,证明,:,S,与等势矛盾,?,一,.,腔内无带电体,内表面处处没有电荷,腔内无电场,即,或说，腔内电势处处相等。,在导体壳内紧贴内表面作高斯面,S,高斯定理,若内表面有一部分是正电荷 一部分是负电荷,则会从正电荷向负电荷发电力线,证明了上述两个结论,证明:S与等势矛盾?一.腔内无带电体 内表面处处没,一般情况下电量可能分布在：,1),导体壳是否带电,?,2),腔外是否有带电体,?,注意：,未提及的问题,说明：腔内的场与腔外,(,包括壳的外表面,),的电量及分布无关,腔内表面,腔外表面,空腔内部与壳绝缘的带电体,壳外空间与壳绝缘的带电体,结论,在腔内,一般情况下电量可能分布在：1)导体壳是否带电?注意：说明：腔,二,.,腔内有带电体,电量分布,腔内的电场,1),壳是否带电,?2),腔外是否有带电体,?,腔内的场只与,腔内带电体,及,腔内,的几何因素、介质有关,用高斯定理可证,1),与电量 有关；,未提及的问题,结论,或说,在腔内,2),与腔内带电体、几何因素、介质有关。,二.腔内有带电体电量分布腔内的电场1)壳是否带电?2)腔,三,.,静电屏蔽的装置,-,接地导体壳,静电屏蔽：,腔内、腔外的场互不影响,腔内场,只与内部带电量及内部几何条件,及介质有关,腔外场,只由外部带电量和外部几何条件,及介质决定,三.静电屏蔽的装置-接地导体壳静电屏蔽：腔内场只与内部带,则,例 导体,A,和,B,同心放置 如图,A,B,只需知壳外表面的带电量,和球壳,B,的外半径,欲求壳,B,的电势,则例 导体 A和B 同心放置 如图AB只需知壳外表面的,四,.,静电学边值问题的唯一性定理,1.,唯一性定理,在给定的以导体为边界的区域中,若电荷分布确定,则边界上按下列条件之一给定,域内的静电场必唯一,这些条件是,四.静电学边值问题的唯一性定理1.唯一性定理,条件是,1),给定每个导体的电势,2),给定每个导体上的总电量,3),一部分导体上给定电势,另一部分导体上给定带电量,(,混合条件,),条件是,2.,应用,1),静电屏蔽,由唯一性定理知,两者壳外区域场分布相同,两球壳电势相同,外半径均为,R,的两个导体球壳,腔内均有一个电量相同的点电荷,如图,2.应用1)静电屏蔽由唯一性定理知 外半径均为R的两个,2),电像法,如果在电荷附近放置一定形状的导体，,由于导体上感应电荷情况的复杂性，,直接解场不够方便。,但如果导体形状比较,简单,，,而且原电荷是,线,电荷或者,点,电荷，,可采用镜象法,(,电像法,),，,算出它们的合场。,2)电像法,具体作法：,用与原电荷,相似,的若干,点,电荷或,线,电荷,代替实际导体上的,感应电荷,，,来计算原电荷与感应电荷合成的场。,这些相似的电荷称为,镜象电荷,。,具体作法：,求,:1),点电荷一侧的场的分布,2),导体表面的感应电荷面密度,域内解唯一,导体板上感应电荷的总量,例 无限大接地导体平板附近有一点电荷,镜像电荷,镜象电荷与原电荷产生的,合场满足同样的边界条件,解：,原电荷,求:1)点电荷一侧的场的分布域内解唯一导体板上感应电荷的总,1),求场量,0,1)求场量0,2),平板上电荷面密度,2)平板上电荷面密度,电像法小结,1),理论根据,唯一性定理,2),基本思想,在,域外,放置适当的电像等效导体边界上,未知的,感应电荷,对域内电场的影响,3),适用的对象,边界简单,(,球、柱、面,),域内,电荷简单,(,线、点,),4),原则 不能影响原边值,电像法小结1)理论根据,
展开阅读全文