(10.3.1)--10-3-1静电场中的导体.pdf

第 10 章 静电场10.7.1 导体的静电平衡条件10.7.2 静电平衡时导体上的电荷分布第10章 静电场 的教学内容10.7.3 有导体存在时静电场的分布10.7.1 导体的静电平衡条件1.静电感应和平衡条件静电感应过程静电平衡状态00EEE导体表面:表面E导体内部:导体是等势体,表面是等势面!+-0EE在外电场作用下，导体中电荷重新分布的现象，称为静电感应现象。0E：外电场：感应电荷的电场0E0EEE：导体内电场+-+-10.7.2 静电平衡时导体上的电荷分布1）实心导体由高斯定理高斯面大小和位置任意导体内处处没有净电荷静电平衡时电荷只分布于导体表面！0d0SqSE1.导体表面电荷分布+2）空腔导体，腔内无电荷1)空腔导体的电荷分布于外表面！静电屏蔽（外部电场被屏蔽）2)内表面包围区域处处为零!E既然实心导体内部处处没有净电荷，则将没有电荷的地方挖掉，不会影响导体上电荷和电场的分布。（空腔导体可以屏蔽外电场）+q内表面带-q；外表面带 Qq。接地后，外表面电荷与地球电荷中和，导体外电场消失。静电屏蔽（内部电场被屏蔽）依据电场线的有源性以及电荷守恒定律，可得：-qq导体3）带电空腔导体（Q），腔内有电荷（q）Q凹处 凸处凸处：曲率小处 曲率大处2.导体表面电场强度得导体表面电场强度为：由高斯定律：S0dSESE Sn0Ee3.导体表面电荷面密度：决定于导体表面形状（表面曲率）和外电场孤立导体表面的曲率半径越小，曲面的弯曲程度越大，电荷面密度 越大：ES 0inEneS应用：避雷针、静电喷漆，静电除尘等导体表面曲率越大，越大，附近电场强度越大，大到一定程度就会击穿空气，产生尖端放电！尖端放电现象：+动画“魔幻的电弧”（http:/ 2 1 1r1r2解：以无穷远为电势零点，球1电势为：例10-18 导线连接两相距较远的导体球，球上电荷均匀分布，求两个导体球表面的电荷面密度比。=4 4=4=011102111011rrrrq同理球2电势为：=0222r导线连接两球21=2112 rr