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第十章静电场中的导体与电介质物理学教程（第二版）10-1静电场中的导体第十章静电场中的导体与电介质物理学教程（第二版）10-1静电场中的导体静电平衡条件导体球外电场为外电场和感应电荷电场的叠加.感应电荷电场与外电场叠加使导体内电场为零，电子不再定向运动.静电感应和静电平衡1.静电感应：由外电场引起的导体表面电荷的重新分布2.静电平衡：导体内部和表面没有电荷的宏观定向运动。-F-+E=0------++++++静电感应过程E0静电感应过程E0+静电感应过程E0++静电感应过程E0+++静电感应过程E0+++++静电感应过程E0+++++静电感应过程E0++++++静电感应过程E0+++++++静电感应过程E0++++++++静电感应过程E0+++++++++静电感应过程+E0+++++++++静电感应最终达到静电平衡状态++++++++导体内电场强度外电场强度感应电荷电场强度++++++导体是等势体静电平衡条件（1）导体内部任何一点处的电场强度为零；（2）导体表面处的电场强度的方向,都与导体表面垂直.导体表面是等势面导体内部电势相等二静电平衡时导体上电荷的分布++++++++++结论导体内部无电荷1实心导体2有空腔导体空腔内无电荷电荷分布在表面上问内表面上有电荷吗？若内表面带电所以内表面不带电++--结论电荷分布在外表面上（内表面无电荷）++++++++++矛盾导体是等势体空腔内有电荷电荷分布在表面上问内表面上有电荷吗？结论当空腔内有电荷时,内表面因静电感应出现等值异号的电荷，外表面增加感应电荷.（电荷守恒）+++++++++++为表面电荷面密度作钱币形高斯面S3导体表面电场强度与电荷面密度的关系表面电场强度的大小与该表面电荷面密度成正比+++++++++注意导体表面电荷分布与导体形状以及周围环境有关.4导体表面电荷分布0504020301带电导体尖端附近电场最强带电导体尖端附近的电场特别大，可使尖端附近的空气发生电离而成为导体产生放电现象，即尖端放电.尖端放电会损耗电能,还会干扰精密测量和对通讯产生危害.然而尖端放电也有很广泛的应用.尖端放电现象尖端放电现象的利与弊尖端放电现象的利与弊避雷针尖端放电会损耗电能,还会干扰精密测量和对通讯产生危害.然而尖端放电也有很广泛的应用.尖端放电现象导体表面曲率半径愈小处(即曲率愈大处),电荷面密度愈大，电场也愈大，以致空气被击穿，从而形成尖端放电。++++++++++++++++++++++++++在高压设备中,为了防止因尖端放电而引起的危险和漏电造成的损失,具有高电压的零部件的表面必须做得十分光滑并尽可能做成球面。人们还可以利用尖端放电。例如,火花放电设备的电极往往做成尖端形状,避雷针也是利用尖端的缓慢放电而避免“雷击”的。避雷针闪电的图片：云层和大地间的闪电雷击大桥遭雷击后的草地第十章静电场中的导体与电介质物理学教程（第二版）10-1静电场中的导体第十章静电场中的导体与电介质物理学教程（第二版）10-1静电场中的导体