高中物理选修3-1静电场整章基本概念的归纳与复习汇总ppt课件.ppt

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1、变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分静电场静电场全章基本概念全章基本概念湖南省桃江一中高一物理备课组湖南省桃江一中高一物理备课组 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分摩擦起电摩擦起电 两种电荷：两种电荷： 用丝绸摩擦过的玻璃棒带用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷正电荷

2、用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷负电荷 离原子核较离原子核较远远的电子受到的束缚较的电子受到的束缚较小小，容容易受到外界的作用而脱离原子。易受到外界的作用而脱离原子。 当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子从一个物体的电子从一个物体转移转移到另一个物体，于到另一个物体，于是原来电中性的物体由于是原来电中性的物体由于得到得到电子而带负电子而带负电、由于电、由于失去失去电子而带正电。电子而带正电。美，美， 富兰克林富兰克林 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线

3、组成中一个重要组成部分金属的微观结构金属的微观结构 离原子核离原子核最远最远的电子往往会脱离原子核的束的电子往往会脱离原子核的束缚，在金属中自由活动，成为缚，在金属中自由活动，成为自由电子自由电子，失去失去自由电子的原子便成为自由电子的原子便成为金属正离子金属正离子。 金属正离子在自己的平衡位置附近金属正离子在自己的平衡位置附近振动振动而不而不移动，构成了整块金属的移动，构成了整块金属的骨架骨架，自由电子则自由电子则穿梭穿梭其中。其中。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分感应起电感应起电 静电感

4、应：静电感应： 当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互作用，导体中的自由电荷会趋向作用，导体中的自由电荷会趋向或或远离带电远离带电体，使导体体，使导体靠近靠近带电体的一端带上与带电体带电体的一端带上与带电体异号异号的电荷的电荷，远离远离带电体的一端带上与带电体带电体的一端带上与带电体同号同号的电荷。的电荷。 感应起电：感应起电： 利用静电感应使导体带电的过程利用静电感应使导体带电的过程。（。（先将两先将两导体分开，再移走施感电荷导体分开，再移走施感电荷。）。） 验电器：验电器：变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电

5、任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分电荷守恒定律电荷守恒定律 无论是摩擦起电还是感应起电，都是使带无论是摩擦起电还是感应起电，都是使带电粒子在物体之间或物体内部电粒子在物体之间或物体内部转移转移，并没并没有创造电荷。有创造电荷。 电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体一个物体转移转移到另一个物体，或者从物体到另一个物体，或者从物体的一部分的一部分转移转移到另一部分；在转移过程中，到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。电荷的总量保持不变。 （一对正、负电子湮灭，光子变为一对正、（一对正、负电子湮灭，光子变为一对正、负电子。）一

6、个与外界没有电荷交换的系负电子。）一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的统，电荷的代数和保持不变代数和保持不变。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分元电荷元电荷 电荷的多少叫电荷的多少叫电荷量电荷量。 电子、质子、正电子带有电子、质子、正电子带有最小的电荷量最小的电荷量元电荷元电荷(e)(e)。 所有带电体的电荷量要么等于所有带电体的电荷量要么等于e e，要么是，要么是e e的的整数倍整数倍，电荷量是电荷量是不能连续变化不能连续变化的的。 元电荷元电荷e=1.60 x10-19C（美，密立根）。美

7、，密立根）。 电子的质量电子的质量me=9.110-31kg，电子的电子的比荷比荷e/me=1.76x1011C/kg变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分库仑定律库仑定律 真空中真空中两个两个静止点电荷静止点电荷之间的相互作用力之间的相互作用力（静电力静电力、库仑力库仑力或或电场力电场力），），与它们的电与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上成反比，作用力的方向在它们的连线上。 点电荷点电荷：带电体间的距离比它们自

8、身的大小带电体间的距离比它们自身的大小大得多大得多，带电体的形状、大小及电荷分布状带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的况对它们之间的作用力的影响可以忽略影响可以忽略。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分库仑的实验库仑的实验 库仑扭秤库仑扭秤（细银丝，绝缘棒，（细银丝，绝缘棒，A A、C C带电，带电，B B不带电）不带电） 通过悬丝扭转的角度确定力的大小。通过悬丝扭转的角度确定力的大小。 一个带电金属小球与另一个不带电的一个带电金属小球与另一个不带电的相同相同的金属小球接触，前者

9、的电荷量就会分给的金属小球接触，前者的电荷量就会分给后者一半（由此后者一半（由此改变改变A A、C C的电荷量的电荷量）。）。 结论：结论：F=kq1q2/r2 静电力常量静电力常量k=9.0 x109Nm2/C2 微观带电粒子间的万有引力微观带电粒子间的万有引力远小于远小于库仑力，库仑力，可以把万有引力可以把万有引力忽略忽略。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 两个点电荷之间的作用力不会因为第三个两个点电荷之间的作用力不会因为第三个点电荷的存在而有所改变。点电荷的存在而有所改变。 两个或两个

10、以上点电荷对两个或两个以上点电荷对某点电荷某点电荷的作的作用力，等于各点电荷用力，等于各点电荷单独存在单独存在时对时对该点该点电荷电荷的作用力的的作用力的矢量和矢量和。 研究带电体间作用力研究带电体间作用力任何一个带电体任何一个带电体都可视为由许多点电荷组成。都可视为由许多点电荷组成。叠加原理叠加原理 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分电场电场 法拉第法拉第提出：在电荷的周围存在着由它产生提出：在电荷的周围存在着由它产生的电场。的电场。 电场的电场的基本性质基本性质： 对放入其中的电荷有力的作

11、用。对放入其中的电荷有力的作用。 电荷之间的相互作用是电荷之间的相互作用是通过电场通过电场发生的。发生的。 场是一种场是一种特殊物质特殊物质，具有，具有能量、质量能量、质量和和动量动量。 静电场静电场：静止电荷产生的电场。：静止电荷产生的电场。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分场源电荷与试探电荷场源电荷与试探电荷 场源电荷（源电荷）Q： 产生电场的电荷产生电场的电荷 试探电荷（检验电荷）q： 用来检验电场是否存在及其强弱分布的电荷；用来检验电场是否存在及其强弱分布的电荷；试探电荷的电荷量和尺寸

12、都应试探电荷的电荷量和尺寸都应十分小十分小。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分电场强度电场强度 在静电场中在静电场中同一点同一点有有Fq E=F/q（单位试探电荷所受的力单位试探电荷所受的力） 在静电场中同一位置，在静电场中同一位置，E为为定值定值，E与试探电与试探电荷荷q无关无关。在不同位置，。在不同位置，E一般不同一般不同。 在在E大的位置，大的位置，每库仑电荷每库仑电荷受力大，电场强。受力大，电场强。 把把E叫叫电场强度电场强度，E的单位：的单位：N/C或或V/m 电场中某点的电场强度电

13、场中某点的电场强度的方向与的方向与正电荷正电荷（负电负电荷荷）在该点所受电场力的方向）在该点所受电场力的方向相同相同（相反相反）。）。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分点电荷的电场点电荷的电场 在距在距Q为为r处处E为多大？为多大？ 假设在距假设在距Q为为r处放入处放入q，则，则E=F/q=kQ/r2 在距在距Q为为r处处E=kQ/r2 E的方向：的方向：离离+Q而去，向而去，向-Q而来。而来。 在电场中某点，在电场中某点，E的大小、方向与的大小、方向与q的大小、的大小、正负、有无均正负、有无

14、均无关无关，E决定于电场本身及该决定于电场本身及该点的位置点的位置，E与与Q及及r有关。有关。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分电场的叠加电场的叠加 在多个点电荷共同产生的电场中，某点的在多个点电荷共同产生的电场中，某点的电场强度为各个点电荷电场强度为各个点电荷单独单独在该点产生的在该点产生的电场强度的电场强度的矢量和矢量和。 研究研究均匀带电均匀带电球体（或球壳）在球体（或球壳）在球外球外产生产生的电场时，可以认为的电场时，可以认为全部电荷集中在球心全部电荷集中在球心，然后运用然后运用E=k

15、Q/r2进行计算。进行计算。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分电场线电场线 为了为了形象形象地描述电场，地描述电场，法拉第法拉第引入引入电场线电场线。 电场线：有方向的曲线，曲线上每一点的电场线：有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向切线方向表示该点的电场强度的方向。表示该点的电场强度的方向。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分几种常见电场的电场线分布几种常见电场的电场线分布电场线的模拟：头发屑、

16、蓖麻油电场线的模拟：头发屑、蓖麻油 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分电场线的特点电场线的特点1.电场线从正电荷或无穷远电场线从正电荷或无穷远发出发出，到负电荷，到负电荷或无穷远或无穷远终止终止；2.两电场线两电场线不相交不相交；3.电场强度电场强度越大越大的地方电场线的地方电场线越密越密；4.电场线是电场线是假想假想的曲线；的曲线；5.电场线电场线并非并非带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子在电场中的运动轨迹。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任

17、务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分匀强电场匀强电场 匀强电场：各点的电场强度匀强电场：各点的电场强度大小相等、方大小相等、方向相同向相同。 匀强电场的电场线是一组匀强电场的电场线是一组间隔相等的平行间隔相等的平行直线直线。 相距相距很近很近的一对带的一对带等量异号等量异号电荷的电荷的平行平行金金属板，它们之间的电场属板，它们之间的电场除边缘外除边缘外，可视为可视为匀强电场匀强电场（两板之外几乎没有电场两板之外几乎没有电场）变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分静电力做功的特点静

18、电力做功的特点，电场力做功沿直线移到从将BAqAMqEW，电场力做功移到经从将BMAqAMqEWAMqEW，电场力做功移到经从将BNAq在电场中移动电荷时，在电场中移动电荷时，静电力做的功静电力做的功与路径无与路径无关，与初、末位置有关关，与初、末位置有关（对非匀强电场也适用）（对非匀强电场也适用）ABMEFaN+q变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分电势能电势能 电荷在电场中具有电势能电荷在电场中具有电势能EP，静电力对电，静电力对电荷所做的功等于电荷的电势能的荷所做的功等于电荷的电势能的减少

19、减少。（类似于类似于重力做功与重力势能的变化。重力做功与重力势能的变化。 静电力做的功与初、末位置有关静电力做的功与初、末位置有关电势电势能的减少量与初、末位置有关能的减少量与初、末位置有关电势能电势能与位置有关与位置有关） 用用W WABAB表示将电荷表示将电荷从从A A移到移到B B的过程中静电力的过程中静电力所做的功，所做的功， 则则WAB=EPA-EPB 电荷在某点的电势能，等于把它电荷在某点的电势能，等于把它从该点移从该点移到零电势能点到零电势能点时静电力所做的功。时静电力所做的功。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是

20、电力系统接线组成中一个重要组成部分 通常规定：通常规定： 电荷在离场源电荷无穷远处或在大地表面电荷在离场源电荷无穷远处或在大地表面处的电势能为零。（物理中的无穷远不同处的电势能为零。（物理中的无穷远不同于数学中的无穷远）于数学中的无穷远） 在同一电场中，同样从在同一电场中，同样从A到到B，移动，移动 正电正电荷荷 与移动与移动 负电荷负电荷 ，电荷的电势能的增减，电荷的电势能的增减是是 的。的。相反相反变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分电势电势cosLqEEPA点的位置。电场本身及无关，决定于

21、与，AqqELEqEPAPAcos规定电荷在规定电荷在O点的电势点的电势能为零。能为零。A为任一点。为任一点。试探电荷试探电荷q在在A点的电势能点的电势能A定义：定义：=EPA/q电场中电场中A A点的电势点的电势AOLE变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分即可求得未知量的正负号，各已知量带上qEPAA电场中某点的电势电场中某点的电势与试探电荷的正负、大小、与试探电荷的正负、大小、有无无关，与有无无关，与电场本身、该点的位置、零电势电场本身、该点的位置、零电势点的选取点的选取有关。有关。通常取通

22、常取大地或无穷远处大地或无穷远处的电势为零。的电势为零。顺着顺着电场线方向，（各点的）电势逐渐电场线方向，（各点的）电势逐渐降低降低。电势可正可负，但电势是电势可正可负，但电势是标量标量。电势的单位：。电势的单位：伏特伏特V。某点的电势在数值上等于。某点的电势在数值上等于单位正电荷单位正电荷在该点的电势能在该点的电势能变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分等势面等势面 等势面：电场中电势相同的各点构成的面，等势面：电场中电势相同的各点构成的面，也可也可形象形象地描绘电场。地描绘电场。 实际上，我们

23、先测绘等势面的形状和分布，实际上，我们先测绘等势面的形状和分布，再描出电场线的分布。再描出电场线的分布。 几种带电体周围的等势面和电场线。几种带电体周围的等势面和电场线。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分等势面的性质等势面的性质1.在在同一同一等势面上移动电荷时静电力不做功；等势面上移动电荷时静电力不做功；2.等势面一定跟电场线等势面一定跟电场线垂直垂直（反证法）；（反证法）；3.不同不同电势的两等势面不相交；电势的两等势面不相交；4.电场线从电势高的等势面指向电势低的等势电场线从电势高的等势

24、面指向电势低的等势面；面；5.等差等差等势面越等势面越密密的地方，电场强度越的地方，电场强度越大大。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分电势差的基本概念电势差的基本概念 电场中两点的电势的差值电场中两点的电势的差值电势差电势差（ ）。电势差是）。电势差是 。 Uab=a-b Uba=b-a Uac=Uab+ 电势的数值与零电势点的选取电势的数值与零电势点的选取 ，电势，电势差的数值与零电势点的选取差的数值与零电势点的选取 。 （电势（电势高度，电势差高度，电势差高度差）高度差） 电压电压标量标量

25、Uab= - UbaUbc无关无关有关有关变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分基本公式基本公式Wab=EPa-EPb=qa-qb=qUab Wab=qUab Uab=Wab/q （电场力做功与路径无关电场力做功与路径无关。）。）Wab=qUab 严格地遵守严格地遵守符号法则符号法则。各已知量带上正负号，就能求出未知量的正负。各已知量带上正负号，就能求出未知量的正负。1ev=1.6x10-19J变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电

26、力系统接线组成中一个重要组成部分E E与与U U的关系的关系 匀强电场匀强电场中两点间的电势差（中两点间的电势差（绝对值绝对值U）等）等于电场强度的于电场强度的大小大小与这两点与这两点沿电场方向的沿电场方向的距离距离之积。之积。ABEqLdF将将q从从A移到移到B电场力做功电场力做功W=qU （U为为A、B间电势差的绝对值）间电势差的绝对值）W=qELcos=qEdU=Ed 或或E=U/d可以为可以为0 0变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 在在匀强电场匀强电场中，电场强度的中，电场强度的大小

27、大小等于两点等于两点间的电势差（间的电势差（绝对值绝对值）与两点）与两点沿电场方向沿电场方向的距离的距离之比（即沿电场方向每单位距离上之比（即沿电场方向每单位距离上降低的电势）。降低的电势）。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分例题解析例题解析已知已知U=1000V，d=10cm，A点距下板点距下板2cm，B点距上板点距上板3cm，板间场强为，板间场强为 V/m，若下板，若下板接地，则接地，则B点的电势为点的电势为 V，UBA= V，把，把一个电子从一个电子从B移到移到A电场力做功电场力做功 J

28、。若上。若上板接地，则板接地，则B点的电势为点的电势为 V，UBA= V，把一个电子从把一个电子从B移到移到A电场力做功电场力做功 J。 1X104-700-5008X10-178X10-17-500300UdAB变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 1V/m=1J/Cm=1Nm/Cm=1N/C 场强方向是电势降落场强方向是电势降落 的方的方向，场强大小表示沿电场方向电势降向，场强大小表示沿电场方向电势降落的落的 ，场强大小与电势高，场强大小与电势高低低 ，在匀强电场，在匀强电场中两条平行中两条

29、平行且且等长的线段两端的电势等长的线段两端的电势差差 ，正电荷在电势越高的地，正电荷在电势越高的地方所具有的电势能越方所具有的电势能越 ，负电，负电荷在电势越高的地方所具有的电势能荷在电势越高的地方所具有的电势能越越 ，在正点电荷产生的电场中，在正点电荷产生的电场中的任一点的电势均为的任一点的电势均为 。最快最快快慢快慢无必然联系无必然联系 相等相等大大小小正值正值变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 M、N为电场中两点，一正电荷从为电场中两点，一正电荷从M移到移到N，电，电场力对它做负功，若该

30、电荷只受电场力，则场力对它做负功，若该电荷只受电场力，则（ ） A.M点的电势高于点的电势高于N点的电势点的电势 B.该电荷在该电荷在M点的动能大于在点的动能大于在N点的动能点的动能 C.M点的场强小于点的场强小于N点的场强点的场强 D.该电荷在该电荷在M点的加速度大于在点的加速度大于在N点的加速度点的加速度B变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 把一个二价正离子从大地移到电场中把一个二价正离子从大地移到电场中A点，点，电场力做功电场力做功6ev，再从，再从A点移到点移到B点，电场点，电场力做负

31、功力做负功8ev，则，则A点的电势为点的电势为 v，B点的电势为点的电势为 v。 如图，两个带等量异种电荷的小球用绝缘如图，两个带等量异种电荷的小球用绝缘细线相连后悬吊于水平方向的匀强电场中，细线相连后悬吊于水平方向的匀强电场中，当两小球平衡时应是（当两小球平衡时应是（ ）图。）图。- 31m1m2-q+qABCDA受力分析时要标上电场力（受力分析时要标上电场力（qE与与E共线或共线或kqQ/r2沿沿qQ的连线方向），接着解的连线方向），接着解纯力学问题。纯力学问题。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要

32、组成部分静电平衡状态下导体的电场静电平衡状态下导体的电场 E=0时，导体内自由电子不再定向移动时，导体内自由电子不再定向移动 静电平衡状态：自由电子不再发生静电平衡状态：自由电子不再发生定向移定向移 动，电荷的分布稳定下来动，电荷的分布稳定下来E电子沿电子沿E0的的反方向移动反方向移动感应电荷感应电荷导体内部导体内部合场强合场强E变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分处于静电平衡状态的导体的特点处于静电平衡状态的导体的特点 导体内部的场强处处为零导体内部的场强处处为零 整个导体是个等势体，它的表面

33、是个等势面整个导体是个等势体，它的表面是个等势面 导体外部的电场线与导体的表面垂直导体外部的电场线与导体的表面垂直 导体内部没有电荷，（净）电荷只分布在导导体内部没有电荷，（净）电荷只分布在导体的表面；导体表面越尖锐的位置，电荷的体的表面；导体表面越尖锐的位置，电荷的面密度面密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷分布越大，凹陷的位置几乎没有电荷分布 静电平衡的达成速度极快！静电平衡的达成速度极快！变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分尖端放电尖端放电 例如：避雷针、高压设备中导体表面应该例如：避雷针、高

34、压设备中导体表面应该尽量光滑、夜间高压线周围的电晕、液化尽量光滑、夜间高压线周围的电晕、液化气灶的点火器的放电电极做成针尖状气灶的点火器的放电电极做成针尖状导体尖端的电荷密度很大，导体尖端的电荷密度很大， 附近的电场很强，附近的电场很强，能够使空气电离，能够使空气电离， 尖端上的电荷被中和，尖端上的电荷被中和，相当于导体从尖端失去电荷相当于导体从尖端失去电荷尖端放电尖端放电变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分静电屏蔽静电屏蔽 即使金属壳（或金属网罩）外有电场，即使金属壳（或金属网罩）外有电场，

35、由于壳内场强保持为零，由于壳内场强保持为零， 外电场对壳内空间不会产生影响外电场对壳内空间不会产生影响静电静电屏蔽屏蔽 金属壳壁内、金属壳空腔里没有电场线金属壳壁内、金属壳空腔里没有电场线 例如：高压输电线路铁塔上面的两条导线例如：高压输电线路铁塔上面的两条导线接地、超高压带电作业的工人的工作服用接地、超高压带电作业的工人的工作服用含金属丝的织物制成、有线电视信号线的含金属丝的织物制成、有线电视信号线的芯线外有金属包皮芯线外有金属包皮变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分例题解析一例题解析一 中性

36、空心金属球半径为中性空心金属球半径为r，电荷量为，电荷量为Q的点的点电荷距其球心电荷距其球心2r，感应电荷在球心处产生，感应电荷在球心处产生的电场强度为多大？用一条导线将金属球的电场强度为多大？用一条导线将金属球的靠近、远离点电荷的两侧相连时能否使的靠近、远离点电荷的两侧相连时能否使感应电荷中和？感应电荷中和？ kQ/(4r2) 不能，导线两端无电压不能，导线两端无电压 导体内自由电子会自发地从低电势处向高导体内自由电子会自发地从低电势处向高电势处移动电势处移动变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部

37、分例题解析二例题解析二 一带绝缘座的中性导体置于一带正电荷的一带绝缘座的中性导体置于一带正电荷的小球附近，导体的电势为小球附近，导体的电势为1 1，用手触摸导，用手触摸导体的左端时导体的电势为体的左端时导体的电势为2 2，松手后将小，松手后将小球移开导体的电势为球移开导体的电势为3 3，试比较，试比较1 1、 2 2、 3 3的高低。的高低。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分ABC例题解析三例题解析三 在一个中性空心金属球壳的球心处放一个在一个中性空心金属球壳的球心处放一个正点电荷，正点电荷，

38、A为球壳外一点，为球壳外一点，B为壳壁中一为壳壁中一点，点，C为球壳空腔内一点，试比较为球壳空腔内一点，试比较A、B、C三点的场强大小及电势高低。三点的场强大小及电势高低。一份正电荷必定发出一份电场线一份正电荷必定发出一份电场线一份负电荷必定终止一份电场线一份负电荷必定终止一份电场线电场线从正电荷发出到负电荷终电场线从正电荷发出到负电荷终止止变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分电容器电容器 任何两个相距很近、彼此绝缘的导体，就任何两个相距很近、彼此绝缘的导体，就组成了一个组成了一个电容器电容器。

39、 最简单的电容器最简单的电容器平行板电容器平行板电容器在在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质。绝缘物质。 电容器两极板间的绝缘物质叫电容器两极板间的绝缘物质叫电介质电介质（空（空气也是一种电介质）。气也是一种电介质）。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分电容器的充电、放电电容器的充电、放电 电容器的电容器的充电充电：电路上有：电路上有短暂短暂的充电电流，两的充电电流，两极分别带上极分别带上等量异种等量异种电荷，两极间有电场，储电荷，两极间有电场，储存

40、了电场能存了电场能 电容器的电容器的放电放电：电路上有：电路上有短暂短暂的放电电流，两的放电电流，两极上的电荷极上的电荷中和中和，两极间不再有电场，电场，两极间不再有电场，电场能转化为其他形式的能能转化为其他形式的能+Q-Qii变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分电容电容一般不同。对于不同电容器，UQ为定值。，对于同一电容器：UQUEQQ Q、U U无无关关。决决定定于于电电容容器器本本身身，与与U UQ Q+ + + + + + + +- - - - - - - -U+Q-Q多，越量荷电的带要

41、需所器容电时电压为越大的电容器，两极间VUQ1越大。电容器容纳电荷的本领容纳电荷的本领。容纳电荷的本领。电容器，表示UQUQ电容C电容器的电容器的1cm变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分电容电容 电容器的带电量电容器的带电量Q任一任一极板所带电荷量极板所带电荷量的绝对值。的绝对值。 电容器的电容在数值上等于两极间电压升电容器的电容在数值上等于两极间电压升高高1V时电容器所增加的带电量。时电容器所增加的带电量。 电容的单位：法拉、法、电容的单位：法拉、法、F 常用单位常用单位F、pF，1F=10

42、6 F=1012pF变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分静电计静电计 金属球、金属杆、金属指针是一个导体，金属外金属球、金属杆、金属指针是一个导体，金属外壳是另一个导体，两导体彼此绝缘，静电计是一壳是另一个导体，两导体彼此绝缘，静电计是一个小电容个小电容c c。q=Uc Q=UC cC qQ 可以认为可以认为Q几乎几乎不变！不变！+ + + + + + + +- - - - - - - -U=？+Q-QU=？+q-q用静电计测电容器两极间电势差用静电计测电容器两极间电势差加在静电计两极间的电势差

43、加在静电计两极间的电势差U U越大，静电计的带越大，静电计的带电量电量q q越大，指针的偏角越大，指针的偏角越大。可以用静电计越大。可以用静电计测电势差。测电势差。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分平行板电容器的电容平行板电容器的电容 Q、S一定，d ，U ， C Q、d一定，S ，U ，C Q、S、d一定，插入电介质，U ，C 定量实验表明 电介质的相对介电常数r，等于在电容器两极板间充满该电介质时电容增大的倍数电容增大的倍数（原来两极间为真空）。 真空的真空的r r =1 =1，空气的，空

44、气的r r =1.0005 =1.0005kdSCr4两极板的正两极板的正对面积对面积两极板之间两极板之间的距离的距离变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分常用电容器常用电容器聚苯乙烯薄膜把两铝箔隔开，聚苯乙烯薄膜把两铝箔隔开，卷起来，引出两个电极卷起来，引出两个电极改变薄膜厚度、铝箔的面积，改变薄膜厚度、铝箔的面积，可以制成不同大小的电容可以制成不同大小的电容铝箔为一个电极，铝箔上铝箔为一个电极，铝箔上很薄很薄的氧化膜为的氧化膜为电介质，浸过电解液的纸为另一个电极电介质，浸过电解液的纸为另一个电

45、极电容较大，有正负极性，不能接反电容较大，有正负极性，不能接反旋转动片，电容可变旋转动片，电容可变两组铝片两组铝片动片、定片动片、定片常用电容器常用电容器固定电容器固定电容器聚苯乙烯聚苯乙烯电容器电容器电电 解解电容器电容器可变电容器可变电容器+变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分常用电容器常用电容器击穿电压击穿电压达到或超过击穿电压时，电介质被击穿（电达到或超过击穿电压时，电介质被击穿（电 离），电容器被损坏，变为电阻器离），电容器被损坏，变为电阻器工作电压（或称额定电压）工作电压（或称额定电

46、压）击穿电压击穿电压变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分说明说明 研究带电粒子（电子、质子、原子核、离研究带电粒子（电子、质子、原子核、离子等微观粒子）在电场中的运动时，除非子等微观粒子）在电场中的运动时，除非特别声明，不计带电粒子的重力。特别声明，不计带电粒子的重力。 研究带电小球、尘埃、液滴在电场中的运研究带电小球、尘埃、液滴在电场中的运动时，除非特别声明，要计带电粒子的重动时，除非特别声明，要计带电粒子的重力。力。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输

47、配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的加速mqUVmVqUW2212+-Um,+qV若初速若初速V00，则，则mqUVV220若为非匀强电场，上述结论依然成立！若为非匀强电场，上述结论依然成立！初速初速V V0 0=0=0时时变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中的偏转-LV0U,dm,q+V0VVy2/tantan221200020220LymdVqULVVmdVqULatVmdVqULatyVL

48、tmdqUa轨迹始、末端切线交于轨迹始、末端切线交于板长的中点！板长的中点！变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分示波管示波管高压直流电源+-YYXXXYXY电子枪电子枪偏转电极偏转电极荧光屏荧光屏示波器：用来显示电信号随时间变化的情况示波器：用来显示电信号随时间变化的情况示波管：管内抽成真空示波管：管内抽成真空变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分示波管原理示波管原理yeyUdVmLeUy2022Y

49、YXXXY偏转距离与相应的偏转距离与相应的偏转电压成正比偏转电压成正比1、只在、只在YY 间加间加Y正正Y负的恒定电压：负的恒定电压：XYXY2、只在、只在XX间加间加X正正X负的恒定电压：负的恒定电压：变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3、只在、只在YY间加随时间按正弦规律变化的电压：间加随时间按正弦规律变化的电压：XY4、只在、只在XX间加示波器自身产生的间加示波器自身产生的锯齿形电压（扫描电压）：锯齿形电压（扫描电压）：U YYOtOU XXtXY亮斑周期性地匀速向右扫动。亮斑周期性地匀

50、速向右扫动。亮斑周期性地上下振动。亮斑周期性地上下振动。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分5、既在、既在YY间加随时间按正弦规律变化的待显示的间加随时间按正弦规律变化的待显示的信号电压，又在信号电压，又在XX间加示波器自身产生间加示波器自身产生的锯齿形电压（扫描电压）：的锯齿形电压（扫描电压）：YU YYOtOU XXtt1t2t3t4t5t6t7t8当扫描电压的周期等于信号电压的周期的整数（当扫描电压的周期等于信号电压的周期的整数（n）倍时，在荧光屏上会显示待测信号在整数（倍时，在荧光屏上会