第十章静电场中的能量
1 电势能和电势
一、静电力做功的特点
1．静电力做功：在匀强电场中，静电力做功W＝qElcos θ.其中θ为静电力与位移方向之间的夹角．
2．特点：在静电场中移动电荷时，静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关．
(1)静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与具体路径无关，这与重力做功特点相似．
(2)无论是匀强电场还是非匀强电场，无论是直线运动还是曲线运动，静电力做功均与路径无关．
二、电势能
1．电势能：电荷在电场中具有的势能，用Ep表示．
2．静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的减少量．表达式：WAB＝EpA－EpB.
(1)静电力做正功，电势能减少；
(2)静电力做负功，电势能增加．
3．电势能的大小：电荷在某点(A点)的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功EpA＝WA0.
4．电势能具有相对性
电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷无限远处或把电荷在大地表面的电势能规定为零．
(1)电势能Ep是由电场和电荷共同决定的，是电荷和电场所共有的，我们习惯上说成电荷在电场中某点的电势能．
(2)电势能是相对的，其大小与选定的参考点有关。确定电荷的电势能，首先应确定参考点，也就是零势能点的位置。
(3)电势能是标量，有正负但没有方向。在同一电场中，电势能为正值表示电势能大于零势能点的电势能，电势能为负值表示电势能小于零势能点的电势能。
5．静电力做功与电势能变化的关系
(1)WAB＝EpA－EpB.
静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加．
(2)在同一电场中，正电荷在电势高的地方电势能大，而负电荷在电势高的地方电势能小． 三、电势
1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比．
2．公式：φ＝Epq。
(1)φ取决于电场本身；
(2)公式中的Ep、q均需代入正负号。
3．单位：国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V,1 V＝1 J/C.
101 第十章 静电场中的导体和电介质
10–1 如图10-1所示，有两块平行无限大导体平板，两板间距远小于平板的线度，设板面积为S，两板分别带正电Qa和Qb，每板表面电荷面密度1= ，2= ，3= ，4= 。
解：建立如图10-2所示坐标系，设两导体平板上的面电荷密度分别为1，2，3，4。由电荷守恒定律得
12aSSQ （1）
34bSSQ （2）
设P，Q是分别位于二导体板内的两点，如图10-2所示，由于P，Q位于导板内，由静电平衡条件知，其场强为零，即
3124000002222PE （3）
3124000002222QE （4）
由方程（1）~（4）式得
142abQQS （5）
232abQQS （6）
由此可见，金属平板在相向的两面上（面2，3），带等量异号电荷，背向的两面上（面1，4），带等量同号电荷。
10–2 如图10-3所示，在半径为R的金属球外距球心为a的D处放置点电荷+Q，球内一点P到球心的距离为r，OP与OD夹角为，感应电荷在P点产生的场强大小为 ，方向 ；P点的电势为 。
解：（1）由于点电荷+Q的存在，在金属球外表面将感应出等量的正负电荷，距+Q的近端金属球外表面带负电，远端带正电，如图10-4所示。P点的场强是点电荷+Q在P点产生的场强E1，与感应电荷在P点产生的场强E2的叠加，即EP=E1+E2，当静电平衡时，EP=E1+E2=0，由此可得
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第一章 半导体二极管
一.半导体的基础知识
1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。
4.两种载流子 ----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体: 在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）。
*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）。
6.杂质半导体的特性
*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。
7. PN结
* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。
* PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。
8. PN结的伏安特性
二. 半导体二极管
*单向导电性------正向导通，反向截止。
*二极管伏安特性----同ＰＮ结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。
*死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。
3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:
若 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路);
若 V阳
1）图解分析法
该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。 .
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2) 等效电路法
➢ 直流等效电路法
*总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:
若 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路);
国家电网公司
二○○五年三月
目 录
第一章 总则 1
第二章 引用标准 1
第三章 设备验收 1
第四章 设备运行维护管理 5
第五章 蓄电池的运行及维护 6
第六章 充电装置的运行及维护 10
第七章 微机监控装置的运行及维护 11
第八章 直流系统巡视检查项目 11
第九章 事故和故障处理预案 12
第十章 技术培训要求 14
第十一章 设备技术管理 15
第十二章 备品备件管理 16
第十三章 直流电源系统设备更新改造和报废 16
直流电源系统运行规范编制说明 17
第一章 总则
第一条 为了规范直流电源系统的运行管理，促进发电厂、变电站（换流站、串补站、通信站）直流系统运行管理水平的提高，特制定本规范。
第二条 本规范依据国家、行业的有关标准、规程和规范并结合近年来国家电网公司输变电设备评估分析、生产运行情况分析以及设备运行经验而制定的。
第三条 本规范对直流电源系统设备验收、运行维护、巡视检查、缺陷及异常处理、技术管理、培训等方面提出了具体要求。
第四条 本规范适用于国家电网公司系统所属单位直流电源系统的运行管理工作。
第五条 各网省公司可根据本规范，结合本地区实际情况制定相应的实施细则.
第二章 引用标准 第六条 以下为本规范引用的标准、规程和导则，但不限于此。
GB/T 13337。1-1991 固定型防酸隔爆式铅酸蓄电池订货技术条件
GB 50172-1992 电气安装工程蓄电池施工及验收规范
DL/T 5044—1995 火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定
DL/T 637—1997 阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件
DL/T 459—2000 电力系统直流电源柜订货技术条件
DL/T 724—2000 电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程
国家电网公司 《电力生产设备评估管理办法》
国家电网公司 《变电站管理规范》(试行）
国家电网公司 《直流电源系统技术标准》
