静电场中的导体

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1、静电场中的导体第一节导体的静电平衡一.导体的静电平衡9.5静电场中的导体金属导体在电结构方面的重要特征是：具有大量的自由电子导体由于有自由电子，才能导电金属性结合示意图+++++一.导体的静电平衡在外电场的作用下，导体中出现电荷重新分布。++++++静电感应无外电场的作用下，导体自由电荷分布均匀，只有热运动。在外电场的作用下，最终导体两端出现等量异号电荷。达到静电平衡一个不带电的中性导体在电场力的作用下自由电子定向移动，改变导体上电荷分布，使导体处于带电状态一.导体的静电平衡1.静电平衡

2、导体中的自由电子没有定向的电荷移动，我们就说导体处于静电平衡状态2.导体静电平衡的条件导体表面静电平衡下导体的内部没有净电荷，净电荷只分布在导体表面。静电平衡下的性质导体是等势体，导体表面是电势面。导体以外，靠近导体表面附近的电场强度大小与导体表面在该处的面电荷密度的关系是：一.导体的静电平衡设导体表面电荷面密度为设P是导体外紧靠导体表面的一点,相应的电场强度为为导体外法线方向确定电场强度E和电荷密度的关系:++++ds++++一.导体的静电平衡曲率问题半径较小（曲率较大）电荷密度较大半径较大

3、（曲率较小）电荷密度较小++++++++++++++++孤立导体面电荷密度与曲率的关系:尖端放电AC（危害、应用）一.导体的静电平衡腔内、腔外的场互不影响。二、导体壳和静电屏蔽静电平衡时导体上的电荷分布讨论三类典型情况处于静电平衡的导体，内部处处没有净电荷存在，电荷只能分布在导体表面。实心导体腔内无带电体的情况腔内有带电体的情况实心导体二、导体壳和静电屏蔽因静电平衡时E0导体内处处在导体内任意区域作高斯面sefEdss0则qiS故0静电平衡时导体内部没有电荷分布，电荷只分布在导体表面。二、导体壳

4、和静电屏蔽腔内无带电体的情况s腔内无电荷的空腔导体，静电平衡下电荷只分布在导体的外表面，腔内没有电场。二、导体壳和静电屏蔽腔内有带电体的情况+qsqq++++++++++++++++++QqQ导体带有电量Q，空腔内电荷电量q。导体内表面分布的电量-q,导体外表面分布的电量为Q+q.导体中电荷守恒++封闭导体壳不论是否接地，内部电场不受壳外电荷影响静电屏蔽二、导体壳和静电屏蔽静电屏蔽封闭导体壳不论是否接地，内部电场不受壳外电荷影响如图所示,导体球附近有一点电荷q。接地后导体上感应电荷的电量？例求如图

5、所示,导体球附近有一点电荷q。解接地即由导体是个等势体O点的电势为0则接地后导体上感应电荷的电量设感应电量为Q例求两球半径分别为R1、R2，带电量q1、q2，设两球相距很远，当用导线将彼此连接时，电荷将如何分布？解R2R1例两球半径分别为R1、R2，带电量q1、q2，设两球相距很远，当用导线将彼此连接时，电荷将如何分布？解设用导线连接后，两球带电量为R2R1例例两块等面积的金属平板，分别带电荷qA和qB，平板面积均为S，两板间距为d，且满足面积的线度远大于d。静电平衡时两金属板各表面上的电荷面密度

6、。求dSSqAqB1234由电荷守恒，得AB①例两块等面积的金属平板，分别带电荷qA和qB，平板面积均为S，两板间距为d，且满足面积的线度远大于d。静电平衡时两金属板各表面上的电荷面密度。求解如图示，设4个表面的电荷面密度分别为q1、q2、q3和q4，dSSqAqB1234由电荷守恒，得在两板内分别取任意两点A和B，则AB代入①，得可见，A、B两板的内侧面带等量异号电荷；两板的外侧面带等量同号电荷。特别地，若qA＝－qB＝q，则电荷只分布在两板的内侧面，外侧面不带电。dSSqAqB1234AB总结

7、(有导体存在时静电场的计算方法)1.静电平衡的条件和性质:2.电荷守恒定律3.确定电荷分布,然后求解作业！！！abqOPr(Q)导体壳内外半径为a,b.带电量为Q，球心处有点电荷q,求静电平衡后空腔内P点的电势。习题9.17，18，21，22TheEnd!学而不思则惘，思而不学则殆。——孔子