（精）电荷分布在导体表面,导体内部场强处处为零。.ppt

2. 静电屏蔽 电荷分布在导体表面，导体内部场强处处为零。 1.2 空腔导体 （1）腔内无带电体： 电荷分布在导体表面， 导体内部及腔体的内表面 处处无净电荷。 1.导体上的电荷分布 1.1 实心导体 + + + + + + + + + §9-2 导体和空腔导体内外的静电场 B.假设内表面一部分带正电，另一部分带等量的负电， 则必有电场线从正电荷出发终止于负电荷。 取闭合路径L，一部分在空腔，一部分在导体中。 与静电场环路定理矛盾，原假设不成立。 导体内部及腔体的内表面处处无净电荷。 A.内表面电荷代数和为零。 －－高斯定理可以证明 腔内无带电体， 空腔导体外的电场由 空腔导体外表面的电荷分布 和其它带电体的电荷分布 共同决定。 空腔导体内外的静电场 （2）腔内有带电体： 腔体内表面所带的电量和腔内带电体所带的电量 等量异号，腔体外表面所带的电量由电荷守恒定律决定。 未引入q时 放入q后 + + + + + + + + + + + + + + +q + + 导体上的电荷分布 未引入q时 放入q后 + + + + + + + + + + + + + + +q + + 导体上的电荷分布 腔体内表面所带的电量和腔内带电体所带的电量 等量异号，腔体外表面所带的电量由电荷守恒定律决定。 腔外导体和电场是否会影响腔内电场？ 腔内电荷的位置 不影响导体外电场。 空腔导体内外的静电场 腔外导体和电场不会影响腔内电场！！ q 外表面接地， 腔外电场消失。 即腔内电荷不会影响外界！ 同时，外界的电荷和电场 也不会影响腔内！！ 空腔导体内外的静电场 在静电平衡状态下，空腔导体外面的带电体 不会影响空腔内部的电场分布；一个接地的空腔 导体，空腔内的带电体对腔外的物体不会产生影 响。这种使导体空腔内的电场不受外界影响或利 用接地的空腔导体将腔内带电体对外界影响隔绝 的现象，称为静电屏蔽。 静电屏蔽 根据静电平衡时导体内部电场处处为零的特点，利用空腔导体将腔内外的电场隔离，使之互不影响。 a. 腔内无带电体： 腔外电场不能穿入腔内，腔内电场恒为零。 q -q b. 腔内有带电体： 导体接地，可屏蔽内电场。 q 静电屏蔽 例9-2 在内外半径分别为R1和R2的导体球壳内，有一个半径为r 的导体小球，小球与球壳同心，让小球与球壳分别带上电荷量q和Q。试求： （1）小球的电势Vr，球壳内、外表面的电势； （2）小球与球壳的电势差； （3）若球壳接地，再求小球与球壳的电势差。 空腔导体内外的静电场 解：（1）由对称性可以肯定，小球表面上和球壳内外表面上的电荷分布是均匀的。小球上的电荷q将在球壳的内外表面上感应出-q和＋q的电荷，而Q只能分布在球壳的外表面上，故球壳外表面上的总电荷量为q+Q。 小球和球壳内外表面的电势分别为 空腔导体内外的静电场 球壳内外表面的电势相等。 （3）若外球壳接地，则球壳外表面上的电荷消失。两球的电势分别为 （2）两球的电势差为 空腔导体内外的静电场 两球的电势差仍为 由结果可以看出，不管外球壳接地与否，两球的电势差恒保持不变。 空腔导体内外的静电场 当q为正值时，小球的电势高于球壳；当q为负值时，小球的电势低于球壳, 与小球在壳内的位置无关，如果两球用导线相连或小球与球壳相接触，则不论q是正是负，也不管球壳是否带电，电荷q总是全部迁移到球壳的外边面上，直到Vr-VR=0为止。