第9章静电场中的导体讲述.ppt

9.1 静电场中的导体 + + + + + + + + + 一、金属导体的电结构 感应电荷 二、静电感应 静电平衡条件 导体的特点：自由电子，但不能逸出导体 第9章 静电场中的导体和电介质 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 导体内电场强度 外电场强度 感应电荷电场强度 静电平衡状态 静电感应现象过程 导体(带电或不带电) 自由电子作宏观定向运动 导体表面一端带负电,另一端带正电,称感应电荷. 自由电子宏观定向运动停止 外电场作用下 电荷重 新分布 附加电场 induced charge + + + + + + 导体是等势体 静电平衡条件： 导体表面是等势面 导体内部电势相等 ——导体内部和表面无电荷的定向移动 推论： C D 导体表面场强垂直表面 导体内部场强处处为零 三、静电平衡时导体上的电荷分布 + + + + + + + + + + 结论 导体内部无净电荷 1　实心导体 2　有空腔导体 空腔内无电荷 电荷分布在表面上 内表面上有电荷吗？ 若内表面局部带电 所以内表面不带电 + + - - 结论 电荷分布在外表面上（内表面无电荷） + + + + + + + + + + 矛盾 导体是等势体 空腔内有电荷 电荷分布在表面上 内表面上有电荷吗？ 结论 当空腔内有电荷 时,内表面因静电感应出现等值异号的电荷 ，外表面有感应电荷 （电荷守恒） + + + + + + + + + + + 为表面电荷面密度 作钱币形高斯面 S 3　导体表面电场强度与电荷面密度的关系 表面电场强度的大小与该表面电荷面密度成正比 + + + + + + + + + 注意 导体表面电荷分布与导体形状有关. 4　导体表面电荷分布 尖端放电现象 尖端放电现象的利与弊 带电导体尖端附近的电场特别大，可使尖端附近的空气发生电离而使导体产生放电现象，即尖端放电 . 四、静电屏蔽 1　屏蔽外电场 外电场 空腔导体可以屏蔽外电场, 使空腔内物体不受外电场影响.这时,整个空腔导体和腔内的电势也必处处相等 空腔导体屏蔽外电场 接地空腔导体 将使外部空间不受 空腔内的电场影响. 接地导体电势为零 2　屏蔽腔内电场 + + + + + + + + 有导体存在时静电场的分析与计算 导体上的电荷重新分布 电场 利用： 相互影响 静电场的基本规律 （高斯定理和环路定理） 电荷守恒定律 导体的静电平衡条件 进行分析与计算 静电场的叠加原理 求： 导体球接地后 球上感应电荷的电量qx 是多少？ q R a O 例 Q1 Q2 q1 q4 q2 q3 P1 P2 0 P1: P2: 例 题 正方向 Q + +++++ ++++++ ++++++ ------ 原不带电 ++++++ ------ ------ ++++++ 接地后: