[理学]大学物理-静电场中的导体.ppt

* 例4-2 （3）如果外壳接地，情况如何？ （4）如果内球接地，情况又如何？ （3）如果外壳接地 则： 外壳电势= 无穷远处电势 =0 外壳带电量=Q’ * 电场分布 外壳接地时，外壳外表面不带电 球壳电势=0 * （4）如果内球接地 内球带电量= * 内球电势=0 内球接地时，外壳所带总电量不变，内球所带总电量变化但带电，所带电荷与外壳电荷异号，电量小于外壳所带电量。 * 空心导体如果腔内没有净电荷，在静电平衡时，电荷都分布在外表面，内部无电场，所以，如果把任一物体放入空心导体的空腔内，该物体就不会受任何电场的干扰，这就是静电屏蔽的原理。 以静电平衡为前提 §4.4 静电屏蔽 * 讨论 +q Q +q Q +q Q S +q 1o 腔内+q所处位置不同，对内外表 面电荷分布及电场分布的影响。 2o 若将腔内带电体与导体壳连接， 会出现什么情况？ 腔内无电荷分布：E内=0 屏蔽外场 3o 若将导体壳接地， 又会出现什么情况？ 屏蔽内场 导体壳外：E外=0 动画 * 静电屏蔽 在静电平衡的条件下： 屏蔽外场 E=0 在外电场中， 导体壳内和腔内无电场， 腔内物体不会受外界影响 E=0 +q 当腔内有带电体时，将壳接地， 腔内带电体的电场对壳外无影响 屏蔽内场 +q Q 第四章结束 * 本 章 重 点 内 容 （课 后 重 点 复 习） 一、静电平衡特征 二、导体带电特点 三、有导体存在时静电场的分析与计算 ?仔细分析例一、例二，总结解决此类 问题的方法。 四、导体接地时，接地点电势等于0 接地时静电场的分析与计算 接地时的电荷变化 * 导体带电体带电特点： 电荷只分布在表面，体电荷密度ρ等于零。带电体内场强E等于零，表面场强垂直表面。 对于导体带电体，常常可根据下列条件列方程： 1、如果导体没有与其它物体接触，则 不论它上面所带的电荷如何重新分 配，电荷总量保持不变（电荷守恒）。 * 2、导体内任意一点的场强E等于零。 在无限大平板的情况下。由上述 条件及场强叠加原理可以列出所有 表面产生的场强在导体内任意一点 的矢量和等于零。 3、接地：接地点的电势等于零。 在无限大平板的情况下: 由 电势等于零可得接地平板的外面不带电荷（面电荷密度σ等于零）。 * 在球状导体的情况下： 接地点的电势等于无穷远处的电势等 于零，但与地相连的表面一般有电荷。 注意：公式 中E是所有表面 电荷产生的总场强大小。 σ是 紧靠场点处那个带电表面的面 电荷密度。而 中E是 无限大平板情况下一个表面的 电荷产生的场强大小。 作业： P109 4.2 4.3 4.5 4.6 * 课堂练习:（1483）如图所示，两个同心球 壳，内球壳半径为R1，均匀带有 电量Q；外球壳半径为R2，壳的 厚度忽略，原先不带电，但与地 相联接。设地为电势零点，则在 两球之间、距离球心为r的P点处 电场强度的大小与电势分别为多 少？ r P * * “电风”吹蜡烛 第四章 静电场中的导体 （Conductor in Electrostatic Field） * 本章目录 △§4.1 导体的静电平衡条件 §4.2 静电平衡时导体上的电荷分布规律 △§4.3 有导体存在时静电场的分析与计算 §4.4 静电场的唯一性定理、静电屏蔽、电像法 （书4.4、4.5节） * 将实物按电特性划分： 导体 半导体 绝缘体 非导体带电体 ② 电荷体密度 导体带电体 ① 所带电荷在带电体上不能自由移动 ① 所带电荷在带电体上可以自由移动 ② 电荷体密度 ，电荷只能分布在表面 （ 静 电 平 衡 状 态 时） △§4.1 导体的静电平衡条件 （electrostatic equilibrium of conductor） * 当外电场和导体上重新分布的电荷所产生的电场对自由电荷的作用相互抵消，导体中宏观的电荷运动停止，电荷又达到新的平衡分布，这种状态称为静电平衡。