复旦大学：《电动力学》课程电子讲义（PDF演示版）第三章 静电场 03-07 §3.7电荷体系与外场的相互作用静电作用力

前面各章我们分别讨论了静电场 静磁场 稳恒电流 电磁感应以及似稳的交变电流的实验规律 因 为它们都是大量的实验事实的总结 从而具有可靠性 但它们又只是在一定的条件下成立 所以具有局限 性 它们不是电磁现象的普遍规律 英国伟大的科学家麦克斯韦在总结了前人得到的实验规律的基础上 以他非凡的智慧 大胆地提出了 变化的磁场产生电场 和 位移电流 的假设 把静电场 静磁场和电 磁感应规律中的核心部分推广到由随时间变化的电荷 电流所产生的迅变电磁场 高度概括为具有优美数 学形式的 4 个方程 称为麦克斯韦方程组 麦克斯韦方程组是电磁场的普遍规律 它不仅可以解释当时已 知的一切电磁现象

导体 conductor 静电感应 electrostatic induction 静电平衡 electrostatic equilibrium 静电屏蔽 electrostatic screening 击穿 breakdown 击穿场强 breakdown field strength 尖端放电 point discharge

一、 导体的静电平衡条件 1、静电平衡状态：带电体系中的电荷静止不动时，称为处于静电平衡状态。 实验表明，通过电荷在导体上的流动以建立新的平衡所需要的时间仅约 10-8—10-10S

一、等势面(电势图示法) 空间电势相等的点连接起来所形成的面称为等势面. 为了描述空间电势的分布,规定任意两相邻等势面间 的电势差相等

一、电介质对电场的影响 二、电介质的极化 三、电极化强度 四、极化电荷 五、D的高斯定律 六、电容器和它的电容 七、电容器的能量

一、引言与准备 1、循环关系 欲求介质中E→则需E∵E=E+E需p需 (p.ds=-q,或p=-V.P、o=Pn)需知EP=oxE),返 回,出现循环。 表明:极化原因(E:自由电荷激发的外场、E:总场)和极化效果(E :由束缚电荷q激发)之间有反馈联系

电能是应用最广泛的能源； 电磁波的传播实现了信息传递； 电磁学与工程技术各个领域有十分密切的联系； 电磁学的研究在理论方面也很重要

导体中含有许多可以自由移动的电子或离子。 然而也有另一类物质电子被束缚在自身所属的原子核 周围或夹在原子核中间，这些电子可以相互交换位置， 多少活动一些，但是不能到处移动，这类就是所谓的 非导体或绝缘体。绝缘体不能导电，但电场可以在其 中存在，并且在电学中起着重要的作用

例1 把一块相对电容率r =3的电介质， 放在相距d=1 mm的两平行带电平板之间. 放入之前，两板的电势差是1 000 V . 试求 两板间电介质内的电场强度E ，电极化强 度P ，板和电介质 的电荷面密度， 电介质内的电位 移D