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* 静电场中的导体与电介质 导体的静电平衡性质 * 一 静电感应 静电平衡条件 导体的特点：有大量带负电的自由电子和带正电的晶体点阵构成,但若是导体整体不带电,则无论对导体整体或是导体中某一小部分来说,正负电荷的总量是相等的,呈电中性。 + + + + + + + + + + + + 静电感应现象：自由电子在外电场力的作用下做宏观的定向运动,从而使电荷重新分布。 + + + + 结论：导体是等势体 静电平衡条件 (1)导体内部任何一点处的电场强度为零,且没有净电荷； (3)导体表面处的电场强度的方向,都与导体表面垂直. (2)感应电荷分布在导体表面； 二 静电平衡时导体上电荷的分布 1实心导体 + + + + 静电平衡条件 (1)导体内部任何一点处的电场强度为零,且没有净电荷； (3)导体表面处的电场强度的方向,都与导体表面垂直. (2)感应电荷分布在导体表面； 结论：导体是等势体 二 静电平衡时导体上电荷的分布 1实心导体 结论: 净电荷只分布在导体表面 结论: 净电荷只分布在导体表面 1实心导体 2有空腔导体 空腔内无电荷 结论：电荷分布在外表面 电荷分布在表面 空腔内有电荷 电荷分布在表面上 内表面上有电荷吗？ 结论 当不带电的导体空腔内有电荷 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） 思考： 前面考虑的是由外电场作用下导体电荷的分布,如果没有外电场，导体上的电荷是如何分布的？ 讨论：一个孤立导体，带电量为Q，电荷均匀分布在球体表面，球内场强处处为零，其表面附近的场强处处垂直于球面，如果在导体附近放一个点电荷q，在静电平衡后，下列说法正确的： A感应电荷在导体内部激发的场强处处为零 B导体球表面电荷分布不变，电荷Q 在导体内部激发的场强处处为零 C导体球表面的电荷分布发生变化，电荷 q 在导体内部激发的场强处处为零 D感应电荷、电荷Q 和q 在导体内部激发的场强处处为零 + + + + + + + + + + + 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以及周围环境有关. 4　导体表面电荷量分布特点 尖端放电现象 带电导体尖端附近电场最强，可使尖端附近的空气发生电离而成为导体产生放电现象，即尖端放电 . 尖端放电(电风实验)： + + + + + + + + + + 尖端放电也有很广泛的应用 如 避雷针 .然而尖端放电会损耗电能, 还会干扰精密测量和对通讯产生危害 . 尖端放电现象的利与弊 三 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. 问：空间各部分的电场强度如何分布 ？导体接地会使导体的电荷总量变为零吗？ 接地导体电势为零 2　屏蔽腔内电场 + + + + + + + +