静电平衡时导体上的电荷分布规律.pptVIP

第12章电容器和介电质第12章电容器和介电质§12.2静电平衡时导体上的电荷分布规律一.导体静电平衡时电荷分布在表面静电平衡导体的内部处处不带电证明：在导体内任取体积元1.实心导体?内=0S?S是任意的则必有?内=0。dV由高斯定理令S→0，2.有空腔且空腔中无电荷,证明电荷只分布在外表面在导体中包围空腔选取高斯面S，?外S内S?内=0E内=0若?内?0，则?内必有正负E线从正电荷到负电荷与导体静电平衡矛盾只能?内=0，?外q内表E?内q?0?0?外可不为0=-qS导体空腔且空腔中有电荷则在内外表面都有电荷分布，内表面电荷与q等值异号。在导体中包围空腔选取高斯面S，在导体外包围空腔选取高斯面S，且导体不接地P是导体外紧靠导体表面的一点,二、静电平衡导体表面附近的电场强度与导体表面电荷的关系根据高斯定理:设导体表面某处电荷面密度为该处的电场强度为导体导体表面侧面外法线方向是小柱体内电荷的贡献还是导体表面全部电荷的贡献？思考第12章电容器和介电质*+++++++++++++++++++孤立导体导体球孤立带电四、静电屏蔽(腔内、腔外的场互不影响)腔内腔外内表面外表面导体由实验可得以下定性的结论：ABC三、处于静电平衡的孤立带电导体电荷分布在表面凸出的尖锐部分(曲率是正值且较大)电荷面密度较大；在比较平坦部分(曲率较小)电荷面密度较小；在表面凹进部分带电面密度最小尖端放电：第12章电容器和介电质*带电的尖端电场强，使附近的空气电离，产生放电。俘获闪电：激光束引起空气电离，使闪电改道Z形通道被迫冲向云层金属尖端的强电场的应用一例第12章电容器和介电质*荧光质导电膜+高压场离子显微镜接真空泵或充氦气设备金属尖端接地原理：样品制成针尖形状，针尖与荧光膜之间加高压，样品附近极强的电场使吸附在表面的原子电离，氦离子沿电力线运动，撞击荧光膜引起发光，从而获得样品表面的图像。第12章电容器和介电质第12章电容器和介电质