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1、第十章第十章 静电场中的导体静电场中的导体和电介质和电介质 10-1 静电场中的导体静电场中的导体+感应电荷感应电荷一一 静电平衡条件静电平衡条件1 静电感应静电感应+10-1 静电场中的导体静电场中的导体+2 导体的静电平衡导体的静电平衡 10-1 静电场中的导体静电场中的导体3 静电平衡条件：静电平衡条件：（1）导体内导体内（2）导体表面导体表面且且表面各点法线方向表面各点法线方向 10-1 静电场中的导体静电场中的导体导体内各点电势相等导体内各点电势相等4 4 推论：推论：+导体表面为等势面导体表面为等势面导体为等势体导体为等势体 10-1 静电场中的导体静电场中的导体二二 静电平衡时导
2、体上电荷的分布静电平衡时导体上电荷的分布+结论：结论：导体内部无净电荷，导体内部无净电荷，感应电荷只分布在感应电荷只分布在导体导体表面表面.1实心导体实心导体高斯高斯面面 10-1 静电场中的导体静电场中的导体 空腔内放电荷空腔内放电荷+q时时结论结论:空腔内表面有电荷空腔内表面有电荷-q，外表面有感应电荷外表面有感应电荷+q +q2空腔导体空腔导体+q+q+-q-q-+q+结论：结论：空腔内无电荷，空腔内无电荷，感感应应电荷分布在外表面电荷分布在外表面,内内表面无电荷表面无电荷.空腔外放电荷空腔外放电荷+q时时 10-1 静电场中的导体静电场中的导体 空腔内有电荷时空腔内有电荷时+高斯高斯面
3、面q+q-q2空腔导体空腔导体 证明证明1内表面内表面外表面外表面 10-1 静电场中的导体静电场中的导体与导体是与导体是等势体等势体矛盾。矛盾。若若内表面带等量异号电荷，内表面带等量异号电荷，所以电荷分布在外表面。所以电荷分布在外表面。空腔内无电荷时空腔内无电荷时 证明证明2+q+-高斯高斯面面AB+q+q-q-+围住内表面围住内表面 10-1 静电场中的导体静电场中的导体作作扁圆柱形高斯面扁圆柱形高斯面3 导体表面附近场强与电荷面密度的关系导体表面附近场强与电荷面密度的关系+S S 10-1 静电场中的导体静电场中的导体4导体表面电荷分布规律导体表面电荷分布规律+带电导体尖端附近的电场带电
4、导体尖端附近的电场特别大，可使尖端附近的特别大，可使尖端附近的空气发生电离而成为导体空气发生电离而成为导体产生放电现象产生放电现象 尖端放电现象尖端放电现象 10-1 静电场中的导体静电场中的导体三三 静电屏蔽静电屏蔽 1屏蔽外电场屏蔽外电场屏蔽空腔内屏蔽空腔内/外的电场外的电场+用空腔导体屏蔽用空腔导体屏蔽外电场外电场+屏蔽外电场屏蔽外电场条件：接地条件：接地条件：无条件：无屏蔽内电场屏蔽内电场 10-1 静电场中的导体静电场中的导体静电感应静电感应电晕放电电晕放电可靠接地可靠接地带电云带电云带电云带电云避雷针的工作原理避雷针的工作原理+10-1 静电场中的导体静电场中的导体 例例 有一外半径有一外半径R1=10 cm，内半径内半径R2=7 cm 的金属球壳，在球壳中的金属球壳，在球壳中放一半径放一半径R3=5 cm的同心的同心金属球，若球壳和球金属球，若球壳和球均带有均带有q=10-8 C的正电的正电荷，荷，问问两球体上的电荷两球体上的电荷如何分布？球心电势为如何分布？球心电势为多少？多少？o 10-1 静电场中的导体静电场中的导体解解作作球形高斯面球形高斯面作作球形高斯面球形高斯面A 10-1 静电场中的导体静电场中的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 10-1 静电场中的导体静电场中的导体 10-1 静电场中的导体静电场中的导体0