《普通物理学第六版7-6.pptVIP

静电屏蔽 上页 下页 返回 退出 上页 下页 返回 退出 静电感应：在电场力作用下，导体中自由电子作宏观定向运动，使电荷产生重新分布的现象。 1. 金属导体与电场的相互作用 导体的特征：导体内存在大量的自由电子 无外场时：无规运动 在外场 中： 无规运动 宏观定向运动 §7-6 静电场中的导体 一、导体的静电平衡 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 静电感应过程 E 0 导体达到静电平衡 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 静电平衡： 导体内部及表面均无电荷定向运动， 导体上电荷及空间电场分布达到稳定。 条件： 或 导体是等势体 导体表面是等势面。 2.导体的静电平衡 导体上感应电荷将对原来的外加电场施加影响，改变其分布。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 金属球放入前电场为一均匀场 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 金属球放入后电场线发生弯曲电场为一非均匀场 + + + + + + + Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 导体球感应电荷激发的电场 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 二、导体上电荷的分布 1. 实心导体静电平衡下,导体所带的电荷只能分布在体的外表面上，内部无净电荷。 证明：在导体内任取体积元 由高斯定理 体积元是任取的 导体内各处 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 导体静电平衡时，净电荷只能分布在导体表面！ ? 如果有空腔,且空腔中无电荷,则 ? 如果有空腔,且空腔中有电荷,则 空腔内表面和导体中无净电荷，净电荷只能分布在导体外表面！ 在内、外表面分别分布有与腔内电荷电性相反和相同的等量净电荷！ - - - - - - - - - - - - - - - +q 2. 对于内部有空腔的导体,当处于静电平衡时： + + + + + + + + + + + + + + Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 导体的表面场强 由高斯定理可证明 证明： 由高斯定理 矢量式： 为导体表面法向矢量 故 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. B 孤立 导体 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 导体球 孤立带电 对于孤立带电导体,电荷在其表面上的分布由导体表面的曲率决定。 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 C A 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。 孤立球体表面电荷均匀分布。 Evaluation only. Created with A