050_导体的静电平衡条件 电荷分布.ppt

避雷针的作用6.1.3空腔导体第6章静电场中的导体和电介质P.*/12第6章静电场中的导体和电介质静电场相互作用相互影响感应电荷极化电荷电荷重新分布电场重新分布影响原有电场静电平衡状态基本定理的特殊应用仅限于各向同性的均匀金属导体和电介质导体、电介质金属导体:带负电的自由电子和带正电的晶格点阵组成。当导体不带电也不受外电场的作用时，只有微观的热运动。1.金属导体(conductor)的电结构热平衡特征：任意划取的微小体积元内，自由电子的负电荷和晶体点阵上的正电荷的数目相等，整个导体或其中任一部分都显现电中性。§6-1导体的静电平衡性质6-1-1导体的静电平衡条件2.导体的静电平衡条件静电感应(electrostaticinduction)：在外电场影响下，导体表面不同部分出现正负电荷重新分布的现象。静电平衡(electrostaticequilibrium)：导体内部和表面没有电荷的宏观定向运动。问题：达到静电平衡体时导体表面电荷怎样分布？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inducedcharge3.静电平衡时导体中的电场特性1)导体内部的场强处处为零。导体表面的场强垂直于导体的表面。2)导体内部和导体表面处处电势相等，整个导体是个等势体。-FEE=0EE=01、在静电平衡下，导体所带的电荷只能分布在导体的外表面，导体内部没有净电荷。S导体内部没有净电荷(netcharge)，电荷只能分布在导体外表面。++++++++++++++++++++6-1-2.静电平衡时导体上的电荷分布为什么不能S内的正电荷与负电荷都存在？2.处于静电平衡的导体，其表面上各点的电荷密度与表面邻近处场强的大小成正比。高斯定理：△SE导体3.静电平衡下的孤立导体，其表面处面电荷密度?与该处表面曲率有关，曲率(1/R)越大的地方电荷密度也越大，曲率越小的地方电荷密度也小。-++++++++++-++尖端放电(dischargeatsharppoint):对于有尖端的带电导体，尖端处电荷面密度大，则导体表面邻近处场强也特别大。当电场强度超过空气的击穿场强时，就会产生空气被电离的放电现象，称为尖端放电。静电吹烛尖端放电避雷针1．腔内无带电体电荷分布在导体外表面，导体内部和内表面没净电荷。结论：E=0S2.腔内有带电体在静电平衡下，电荷分布在导体内、外两个表面，其中内表面的电荷是空腔内带电体的感应电荷，与腔内带电体的电荷等量异号。结论：背景图取之/%BF%B4%C8K%DD%AD%C7a%BC%A4%B6%AF/pic/item/c64d6212dc02a9255baf5345.jpeg第6章静电场中的导体和电介质P.*/12