理论教育 平行导体板间的电场和电位

平行导体板间的电场和电位

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:平行导体板的电荷分布情况电力线和等位面●导体间的电场强度平行导体板之间的电场强度●导体板之间的电位差平行导体板之间的电位注:通过第10课的学习可知,电场强度的线积分就是电位。在此,假设导体板A的内侧有一个恰好为正方形的平面,该平面为闭合曲面S,并且与导体板平行。导体板之间的电场强度En与电位差VAB为例题2半径充分大的圆形导体板,所带电荷为2×10-6C/m2。

平行导体板间的电场和电位

平行导体板的电荷分布情况

电力线和等位面

导体间的电场强度

平行导体板之间的电场强度

导体板之间的电位差

平行导体板之间的电位

注:通过第10课的学习可知,电场强度的线积分就是电位。

[1]平行导体板之间的电场强度和电位

无限长的平行导体板之间的电场强度和电位差为

En为与导体板表面垂直方向的电场强度(V/m)

VAB为导体板之间的电位差(V)

σ为导体板的表面电荷密度(C/m2

d为平行导体板之间的间隔距离(m)

[2]平板导体的电场强度和电位

充分大的平板导体中外部的电场强度和电位差为

En为与导体板表面垂直方向的电场强度(V/m)

Vd为平板导体表面的点之间的电位差(V)

σ为导体板的表面电荷密度(C/m2

d为导体板表面之间的垂直距离(m)(www.daowen.com)

平板导体的表面充分大时电荷分布

平行导体板之间

无限长的两个导体板A、B之间的距离为d(m),平行放置,导体板A的表面电荷密度为σ(C/m2),导体板B的表面电荷密度为-σ(C/m2),平行导体板之间形成了均匀电场。在此,假设导体板A的内侧有一个恰好为正方形的平面,该平面为闭合曲面S,并且与导体板平行。因此,闭合曲面S上所有点的垂直方向的电场强度En(V/m)都是相同的,假设闭合

曲面为正方形其边长为l(m)时,由高斯定理可得

平行导体板之间的电位差VAB(V)为

平板导体

无限宽广的导体平面上,当单位面积的电荷面密度为σ(C/m2),该导体平面上形成了均匀电场。假设导体平面上的一部分为厚度为无穷小的闭合体的话,该闭合体的四周就构成了一个闭合曲面。从该闭合体的一个闭合曲面垂直射向另一闭合曲面的电场强度En(V/m)都是相同的。假设单个闭合曲面为平面其面积为S(m)的话,由高斯定理可得

位于平板导体上方,垂直于导体平面的距离为d(m)的两点间电位差Vd(V)为

例题1

如图所示,真空存中的两平行导体板,间距为1cm,单个板的表面积为400cm2,所带电荷均为3.54×10-9C/m,求带电导体板之间的电场强度和电位差。

【例题1解】

导体板之间的电场强度En与电位差VAB

例题2

半径充分大的圆形导体板,所带电荷为2×10-6C/m2。有圆板上方与圆板的垂直距离为10cm的点,计算其电场强度以及与圆板中心的电位差。

【例题2解】

无限长的平板导体的电场强度En可由下式计算,并且与距离无关。

平板的中心距离为10cm的点的电位差Vd

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