(13-1)静电场的导体和介质1导体(1).ppt

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1、(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体教材：教材：8.1节节作业：练习作业：练习13一、静电感应、静电平衡一、静电感应、静电平衡二、静电屏蔽二、静电屏蔽三、题型：当导体存在时求场强和电势三、题型：当导体存在时求场强和电势无外场时自由电无外场时自由电子无规运动：子无规运动：“电子气电子气”在外场在外场 中中 1.1.无规运动；无规运动；2.2.宏观定向运动宏观定向运动导体内电荷重新分布导体内电荷重新分布出现附加电场出现附加电场 直至静电平衡直至静电平衡(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体两大概念：两大概念：两大基本性质方程：两大基本性质方程：

2、讨论：电场中有物质时，电场与物质的讨论：电场中有物质时，电场与物质的相互作用相互作用(影响影响)？【复习复习】静电场静电场(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体导体导体 conductor 导体中存在大量的可自由移动的电荷导体中存在大量的可自由移动的电荷 绝缘体、也称绝缘体、也称 电介质电介质 dielectric 理论上认为电介质中一个自由移动的电荷也没有理论上认为电介质中一个自由移动的电荷也没有半导体半导体 semiconductor 带电性质介于上述两者之间带电性质介于上述两者之间 注意注意自由电子自由电子问题：问题：讨论金属导体和电介质对场的影响讨论金属导体和

3、电介质对场的影响处在晶格上的带正电处在晶格上的带正电的粒子又称的粒子又称原子实原子实，形成导体的晶格骨架，形成导体的晶格骨架，而而电子电子充满整个导体充满整个导体可自由运动，可自由运动，形成电形成电子气（电子云）子气（电子云）(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体+一一 静电感应静电感应 静电平衡条件静电平衡条件感应电荷感应电荷1、静电感应静电感应 当导体处于外电场当导体处于外电场E0中时，电子受力中时，电子受力后作定向运动，引起导体中电荷的重后作定向运动，引起导体中电荷的重新分布。结果在导体一侧因电子的堆新分布。结果在导体一侧因电子的堆积而出现负电荷，在另一侧因相对

4、缺积而出现负电荷，在另一侧因相对缺少负电荷而出现正电荷。这就是静电少负电荷而出现正电荷。这就是静电感应现象，出现的电荷叫感应现象，出现的电荷叫感生电荷感生电荷。(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体无无外外电电场场时时导体的静电感应过程导体的静电感应过程(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体加上外电场后加上外电场后E外外导体的静电感应过程导体的静电感应过程(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体加上外电场后加上外电场后E外外+导体的静电感应过程导体的静电感应过程(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上

5、）导体加上外电场后加上外电场后E外外+导体的静电感应过程导体的静电感应过程(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体加上外电场后加上外电场后E外外+导体的静电感应过程导体的静电感应过程(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体加上外电场后加上外电场后E外外+导体的静电感应过程导体的静电感应过程(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体加上外电场后加上外电场后E外外+导体的静电感应过程导体的静电感应过程(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体加上外电场后加上外电场后E外外+导体的静电感应过程导体的静电感应过

6、程(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体加上外电场后加上外电场后E外外+导体的静电感应过程导体的静电感应过程(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体加上外电场后加上外电场后E外外+导体的静电感应过程导体的静电感应过程(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体加上外电场后加上外电场后E外外+导体的静电感应过程导体的静电感应过程(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体+加上外电场后加上外电场后E外外+导体的静电感应过程导体的静电感应过程(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体+E

7、外外+导体的静电感应过程导体的静电感应过程(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体+导体内电场强度导体内电场强度外电场强度外电场强度感应电荷电场强度感应电荷电场强度导体达到静电平衡导体达到静电平衡 静电感应的过程可静电感应的过程可以一直进行下去，以一直进行下去，直到感生电荷产生直到感生电荷产生的电场的电场E 与外电场与外电场 E0 在导体内部完全在导体内部完全相互抵消，使导体相互抵消，使导体内部合电场内部合电场E为零，为零，电子不再发生宏观电子不再发生宏观定向运动，我们就定向运动，我们就说导体达到了静电说导体达到了静电平衡。平衡。(13)(13)静电场中的物质（上）导体

8、静电场中的物质（上）导体（1 1）电荷电荷导体内、导体表面上都没有电荷的定向流动导体内、导体表面上都没有电荷的定向流动静静电平衡电平衡(electrostatic equilibrium)的定义的定义导体若具有导体若具有净电荷净电荷，导体内部处处没有未被抵消的，导体内部处处没有未被抵消的净电荷净电荷，净电荷只分布在导体的表面上，净电荷只分布在导体的表面上导体表面上的电荷分布情况，不仅与导体表面形状导体表面上的电荷分布情况，不仅与导体表面形状有关，还和它周围存在的其他带电体有关。如果是有关，还和它周围存在的其他带电体有关。如果是孤立带电体，则：孤立带电体，则：2、处于静电平衡状态时导体的特点（处

9、于静电平衡状态时导体的特点（3方面、方面、8条）条）(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体（2 2）电场强度：电场强度：导体内部电场强度处处为零导体内部电场强度处处为零导体表面电场强度总是垂直于导体表面导体表面电场强度总是垂直于导体表面靠近导体表面附近处的场强大小与导体表面在靠近导体表面附近处的场强大小与导体表面在该处的面电荷密度该处的面电荷密度 的关系为的关系为（3 3）电势电势整个导体是个整个导体是个等势体等势体导体表面是导体表面是等势面等势面(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体导体内部场强处导体内部场强处处为零处为零导体表面场强总导体

10、表面场强总是垂直于导体是垂直于导体表面表面静电平衡静电平衡条件条件证明证明空间电场：空间电场：EEE+=rrr0导体内、导体表面上都没有电荷的定向流动导体内、导体表面上都没有电荷的定向流动 这是这是“静电平衡静电平衡”的定义，无需证明的定义，无需证明 (13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体空间电场：空间电场：EEE+=rrr0-金属金属球放球放入前入前电场电场为一为一均匀均匀场场金属金属球放球放入后入后电力电力线发线发生弯生弯曲曲真实真实实验实验+(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体等势体等势体 等势面等势面证明证明整个导体是个整个导体是个

11、等势体等势体导体表面是导体表面是等势面等势面静电平静电平衡条件衡条件 导体内部电势相等导体内部电势相等导体表面是等势面导体表面是等势面(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体导体的静电平衡导体的静电平衡静电平衡静电平衡 (electrostatic equilibrium)导体内部和表面无自由电荷的定向移动导体内部和表面无自由电荷的定向移动 我们就说导体处于我们就说导体处于静电平衡静电平衡状态状态静电平衡条件静电平衡条件 场强描述：场强描述：电势描述：电势描述：等势体等势体等势面等势面小结小结1(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体+导体表面上

12、的电荷分布情况，不仅与导体表面导体表面上的电荷分布情况，不仅与导体表面形状有关，还和它周围存在的其他带电体有关。形状有关，还和它周围存在的其他带电体有关。如果是孤立带电体，则：如果是孤立带电体，则：证明证明孤立带电体上电荷面孤立带电体上电荷面密度的大小与该处密度的大小与该处表表面的曲率面的曲率有关：有关：曲率较大，表面曲率较大，表面尖而凸出尖而凸出部分部分，电荷面密度较大，电荷面密度较大曲率较小，表面曲率较小，表面比较平坦比较平坦部分部分，电荷面密度较小，电荷面密度较小曲率为负，表面曲率为负，表面凹进去的凹进去的部分部分，电荷面密度最小，电荷面密度最小(13)(13)静电场中的物质（上）导体静

13、电场中的物质（上）导体导线导线证明证明:即即用导线连接两导体球用导线连接两导体球则则讨论讨论(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体+为表面电荷面密度为表面电荷面密度 作钱币形高斯面作钱币形高斯面 S S表面电场强度的大小与该表面电场强度的大小与该表面电荷面密度成正比表面电荷面密度成正比靠近导体表面附近处的场强大小与导体表面在该处靠近导体表面附近处的场强大小与导体表面在该处的面电荷密度的面电荷密度 的关系为的关系为证明证明(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体1 1设带电导体表面某点电荷密度为设带电导体表面某点电荷密度为 ，外侧附外侧附近场强近

14、场强 ，现将另一带电体移近，该点场现将另一带电体移近，该点场强是否变化？公式强是否变化？公式 是否仍成立？是否仍成立？导体表面导体表面 变化，外侧附近场强变化，外侧附近场强 变化，变化，而而 仍然成立。仍然成立。思考思考(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体2 2无限大带电平面：无限大带电平面：带电导体表面附近：带电导体表面附近：是否矛盾？是否矛盾？几何面几何面导体内导体内思考思考(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体导体表面上的电荷分布情况，不仅与导体表面形导体表面上的电荷分布情况，不仅与导体表面形状有关，还和它周围存在的其他带电体有关。如

15、果状有关，还和它周围存在的其他带电体有关。如果是孤立带电体，则：是孤立带电体，则：小结小结靠近导体表面附近处的场强大小与导体表面在该处靠近导体表面附近处的场强大小与导体表面在该处的面电荷密度的面电荷密度 的关系为的关系为尖端放电尖端放电导体导体尖端场尖端场强特别强，足以使周围空气强特别强，足以使周围空气分子电离而使空气被击穿，分子电离而使空气被击穿，导致导致“尖端放电尖端放电”，形成形成“电风电风”。尖端放电等电常识尖端放电等电常识 (13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体带电导体尖端附近电场最强带电导体尖端附近电场最强 带电导体尖端附近的电场特带电导体尖端附近的电场特

16、别大，可使尖端附近的空气发生别大，可使尖端附近的空气发生电离而成为导体产生放电现象，电离而成为导体产生放电现象，即即尖端放电尖端放电.尖端放电会损耗电能尖端放电会损耗电能,还会干扰精密测量和对通还会干扰精密测量和对通讯产生讯产生危害危害.然而尖端放电也有很广泛的然而尖端放电也有很广泛的应用应用.尖端放电尖端放电(point discharge)现象现象尖端放电现象的尖端放电现象的利利与与弊弊(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体【原理原理】在真空玻璃泡内充以少在真空玻璃泡内充以少量氦气并在中心放置被测试金属量氦气并在中心放置被测试金属针，泡的内壁涂敷荧光导电膜。针，泡

17、的内壁涂敷荧光导电膜。若在金属针与荧光导电膜之间有若在金属针与荧光导电膜之间有很大的电势差，泡内上部空间会很大的电势差，泡内上部空间会产生辐射状的电场。氦分子在尖产生辐射状的电场。氦分子在尖端处被电离成氦离子并沿辐射状端处被电离成氦离子并沿辐射状电场线射向荧光导电膜。于是就电场线射向荧光导电膜。于是就在膜上产生一个荧光点，它就是在膜上产生一个荧光点，它就是该氦离子与金属尖端相碰的那个该氦离子与金属尖端相碰的那个金属原子的金属原子的“像像”。利用荧光膜。利用荧光膜上的光点将描绘出金属针尖端表上的光点将描绘出金属针尖端表面的原子分布图像。面的原子分布图像。金属金属尖端尖端(13)(13)静电场中的

18、物质（上）导体静电场中的物质（上）导体这种起电机是利用导体空腔所带这种起电机是利用导体空腔所带电荷总是分布在外表面的原理做电荷总是分布在外表面的原理做成的。右图是范德格拉夫静电高成的。右图是范德格拉夫静电高压起电机的示意图，起电机工作压起电机的示意图，起电机工作时时A的电势可达的电势可达2 106 伏特。伏特。这种装置是静电加速器的关键部这种装置是静电加速器的关键部件，主要用于加速带电粒子以进件，主要用于加速带电粒子以进行核反应实验，也用于离子注入行核反应实验，也用于离子注入技术以制备半导体器件。技术以制备半导体器件。(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体+金属针上的

19、电荷形成的金属针上的电荷形成的“电风电风”会将蜡烛的火焰吹向一边，这就会将蜡烛的火焰吹向一边，这就是尖端放电现象。是尖端放电现象。(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体 1752 年，美国电学权威年，美国电学权威富兰克林富兰克林制成第一根制成第一根避雷针后，避雷针后，200 多年来，避雷针已遍插全世界的所多年来，避雷针已遍插全世界的所有高大建筑物顶。有高大建筑物顶。由于富兰克林积极参与美国的独立战争，激脑由于富兰克林积极参与美国的独立战争，激脑了英王了英王乔治乔治三世，他下令把宫殿甚至弹药仓库的避三世，他下令把宫殿甚至弹药仓库的避雷针全部砍倒，改装圆头钝形的避雷器，还

20、命令皇雷针全部砍倒，改装圆头钝形的避雷器，还命令皇家学会会长约翰家学会会长约翰 普林格尔宣布普林格尔宣布“圆头钝形圆头钝形”的的更安全。更安全。奇怪的是，至此以后英国皇家建筑从未遭受雷奇怪的是，至此以后英国皇家建筑从未遭受雷击，而包括美国在内的其它地方尽管有避雷针的保击，而包括美国在内的其它地方尽管有避雷针的保护，仍频频发生雷击事件，遭受重大损失。护，仍频频发生雷击事件，遭受重大损失。尖端放电现象的利用尖端放电现象的利用(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体雷雷电电击击中中耸耸立立的的尖尖端端(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体资料显示：资

21、料显示：美国的摩天大楼平均每年要受到美国的摩天大楼平均每年要受到23次雷击次雷击阿波罗阿波罗12号在号在1969年发射时受到雷击，造成重大损失年发射时受到雷击，造成重大损失这些事件迫使美国学者重新审查避雷针的设计思想，经这些事件迫使美国学者重新审查避雷针的设计思想，经过大量的观察、实验、分析，最终于过大量的观察、实验、分析，最终于1983年由美国国家年由美国国家标准局宣布，必须将所有的尖端避雷器全部更换为钝形标准局宣布，必须将所有的尖端避雷器全部更换为钝形避雷器！避雷器！(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体尖端与钝形的组合尖端与钝形的组合避雷网避雷网(13)(13)

22、静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体大气放电是在高频交变电磁场中进行大气放电是在高频交变电磁场中进行 电磁学教科书上对放电规律的解释，在电磁学教科书上对放电规律的解释，在稳稳恒直流高压电场恒直流高压电场中才是正确的！中才是正确的！现在，已基本清楚：现在，已基本清楚：尖端金属导体不一定发生火花放电尖端金属导体不一定发生火花放电球形金属导体不一定不发生火花放电球形金属导体不一定不发生火花放电 同处于高压电场中的尖端、球形导体其放同处于高压电场中的尖端、球形导体其放电先后的次序是有条件的，取决于电源的性质电先后的次序是有条件的，取决于电源的性质（电压的高低）、电极的极性、有效放电面积（电

23、压的高低）、电极的极性、有效放电面积的大小，等等的大小，等等(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体导体若具有导体若具有净电荷净电荷，导体内部处处没有未被抵，导体内部处处没有未被抵消的消的净电荷净电荷，净电荷只分布在导体的表面上，净电荷只分布在导体的表面上证明证明1 1）实心导体（即只有外表面的导体）实心导体（即只有外表面的导体）高斯面高斯面 S（宏观小，微观大）宏观小，微观大）静电平衡条件静电平衡条件净电荷只分布于外表面净电荷只分布于外表面.静电平衡时导体电荷的分布情况：静电平衡时导体电荷的分布情况：(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体净电

24、荷只分布净电荷只分布于外表面于外表面.实验：一种极酷的发型！实验：一种极酷的发型！(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体2 2）空腔导体（有内、外表面），腔内无电荷）空腔导体（有内、外表面），腔内无电荷同上，作高斯面同上，作高斯面S S，可证明导体内可证明导体内紧贴内表面作高斯面紧贴内表面作高斯面S若若则必然有则必然有 处，处，电场线由电场线由 沿电场线方向电势降低沿电场线方向电势降低，导体内表面有电势差导体内表面有电势差，与静电平衡条件：导与静电平衡条件：导体表面为等势面矛盾体表面为等势面矛盾.所以所以 净电荷只能分布于外表面净电荷只能分布于外表面.注意注意(13)

25、(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体净电荷只能分布于外表面净电荷只能分布于外表面电场线不能进入腔内，即：电场线不能进入腔内，即：静电屏蔽静电屏蔽.-+高高压压带带电电作作业业(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体3 3）空腔导体，腔内有电荷）空腔导体，腔内有电荷空腔外表面电荷由电荷守恒决定空腔外表面电荷由电荷守恒决定.空腔内表面电荷与腔内电荷等值异号空腔内表面电荷与腔内电荷等值异号.紧贴内表面作高斯面紧贴内表面作高斯面Sq(1)空腔原不带电，腔内电荷空腔原不带电，腔内电荷q ，腔内、外表面电量？，腔内、外表面电量？(2)空腔原带电空腔原带电Q,腔内

26、电荷腔内电荷q，腔内、外表面电量？，腔内、外表面电量？思考思考 (13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体(1)空腔原不带电，腔内电荷空腔原不带电，腔内电荷q ，腔内、外表面电量？，腔内、外表面电量？(2)空腔原带电空腔原带电Q,腔内电荷腔内电荷q，腔内、外表面电量？，腔内、外表面电量？-思考思考 (13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体(3(3）空腔能屏蔽腔内电荷）空腔能屏蔽腔内电荷q的电场吗？有什么办法能实的电场吗？有什么办法能实现这种屏蔽？现这种屏蔽？腔接地：腔接地：内外电场互不影响内外电场互不影响.腔不接地腔不接地腔内不受腔外电荷影响腔内不

27、受腔外电荷影响腔外要受腔内电荷影响腔外要受腔内电荷影响-思考思考 (13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体(4)腔内电荷腔内电荷q 的位置移动对的位置移动对 分布有无影响？分布有无影响？-腔内电荷腔内电荷q 的位置移动对的位置移动对 分布有影响；分布有影响；对对 分布无影响。分布无影响。静电屏蔽在无线静电屏蔽在无线电技术中有广泛电技术中有广泛应用，例如，常应用，例如，常把测量仪器或整把测量仪器或整个实验室用金属个实验室用金属壳或金属网罩起壳或金属网罩起来，使测量免受来，使测量免受外部电场的影响。外部电场的影响。思考思考 (13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的

28、物质（上）导体二、二、静电屏蔽静电屏蔽（electrostatic shielding）接地封闭导体壳（或金属丝网）接地封闭导体壳（或金属丝网）外部的场不受壳内电荷的影响。外部的场不受壳内电荷的影响。封闭导体壳（不论接地与否）封闭导体壳（不论接地与否）内部的电场不受外电场的影响；内部的电场不受外电场的影响；静电屏蔽装置：接地导体壳静电屏蔽装置：接地导体壳静电屏蔽静电屏蔽腔内、腔外的场互不影响腔内、腔外的场互不影响腔内场：腔内场：只与腔内带只与腔内带电量、内部几何条件、电量、内部几何条件、介质有关介质有关腔外场：腔外场：只由外部带只由外部带电量、外部几何条件、电量、外部几何条件、介质决定介质决定

29、(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体三三.有导体存在时的有导体存在时的 分布分布导体上的导体上的电荷分布电荷分布计算计算 分布分布（方法同前方法同前 ）静电平衡条件静电平衡条件 电荷守恒定律电荷守恒定律求解思路：求解思路：(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体 例例 有一外半径有一外半径 和内半径和内半径 的金属球壳，在球壳内放一半径的金属球壳，在球壳内放一半径 的同心金的同心金属球，若使球壳和金属球均带有属球，若使球壳和金属球均带有 的正电荷，的正电荷，问：问：两球体上的电荷和场强如何分布？两球体上的电荷和场强如何分布？解：解：分析电荷的

30、分布状况：分析电荷的分布状况：球体的电量只可能在球的表球体的电量只可能在球的表面；球壳有两个表面，所以面；球壳有两个表面，所以电量可能分布在内、外两个电量可能分布在内、外两个表面。又由于表面。又由于A B同心放置，同心放置，仍维持球对称，所以电量在仍维持球对称，所以电量在3个表面上都均匀分布个表面上都均匀分布(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体根据静电平衡的条件求电荷分布根据静电平衡的条件求电荷分布作作球形高斯面球形高斯面作作球形高斯面球形高斯面(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体作作球形高斯面球形高斯面作作球形高斯面球形高斯面电荷守恒电

31、荷守恒(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体电荷分布如图，场强分布如下：电荷分布如图，场强分布如下：(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体思考思考求球心处的电势？求球心处的电势？(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体例、例、已知已知q、l、R，求接地导体球上感应电荷。，求接地导体球上感应电荷。解：设壳上感应电荷为设壳上感应电荷为得得o 点电势为零是点电势为零是所有空间电荷在所有空间电荷在此点电势叠加的此点电势叠加的结果！结果！接地接地 即即由导体是个等势体得球心由导体是个等势体得球心o点的电势为点的电势为0 ，即：，

32、即：(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体讨论导体接地的情况。中学的导体接地电荷将讨论导体接地的情况。中学的导体接地电荷将全部流走的结论是否还成立？全部流走的结论是否还成立？必须分情况讨论：孤立导体、非孤立导体（原因参必须分情况讨论：孤立导体、非孤立导体（原因参看静电平衡时的看静电平衡时的8 8条特点）条特点）注意注意孤立导体原始带电量孤立导体原始带电量q q 以导体球为例来讨论：以导体球为例来讨论：当当孤立导体接地时孤立导体接地时则这些电量只能分布在导则这些电量只能分布在导体表面体表面原始电量原始电量q q 将全部流走将全部流走（这样才能保证导体球电这样才能保证导体

33、球电势为零势为零）(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体非孤立导体必须考虑周围的带电体分布情况。非孤立导体必须考虑周围的带电体分布情况。比如上题情况，比如上题情况，壳上感应电荷为壳上感应电荷为导体接地时的带电情况导体接地时的带电情况必须分孤立导体和非孤立导必须分孤立导体和非孤立导体两种具体情况来讨论。体两种具体情况来讨论。中学的导体接地电荷将全部流走的结论只在孤立导中学的导体接地电荷将全部流走的结论只在孤立导体情况下成立体情况下成立 注意注意(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体例、例、已知：导体板已知：导体板A，面积为面积为S（线度远大于板

34、间距（线度远大于板间距离）、带电量离）、带电量Q，在其旁边放入导体板在其旁边放入导体板B。求：求：(1)A、B上的电荷分布及空间的电上的电荷分布及空间的电场分布；场分布；(2)将将B板接地，求电荷分布板接地，求电荷分布解：解：(1)由题意可知导体板将形成左右由题意可知导体板将形成左右两侧面的无限大均匀带电模型两侧面的无限大均匀带电模型（侧面带电量可以忽略）。（侧面带电量可以忽略）。A板板B板板由电荷守恒定律由电荷守恒定律(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体a点点b点点A板内任意板内任意a点场强为零点场强为零(静电平衡特点）静电平衡特点）B板上任意板上任意b点同理点同理(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体场场强强分分布布两板之间两板之间板左侧板左侧板右侧板右侧(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体 (2)将将B板接地，求电荷及场强分布板接地，求电荷及场强分布 板板B板接地时板接地时 所以，电荷分布：所以，电荷分布：a点点b点点(13)(13)静电场中的物质（上）导体静电场中的物质（上）导体 场强分布场强分布电荷分布电荷分布两板之间两板之间 两板之外两板之外 忽略边缘效应忽略边缘效应