第14章静电场中的导体.pptVIP

解此方程组得：.A.B(2)两板之间为均匀电场，由导体表面附近场强公式,求两板之间场强为：三、有导体存在时静电场的分析与计算第27页，共40页，星期日，2025年，2月5日故两板电势差：讨论：两板的外侧等量同号，内侧等量异号。若QA＝一QB，变为充电的电容器，异电相吸，电荷只分布内侧表面。三、有导体存在时静电场的分析与计算第28页，共40页，星期日，2025年，2月5日第1页，共40页，星期日，2025年，2月5日一、导体的静电平衡条件二、静电平衡的导体上的电荷分布三、有导体存在时静电场的分析与计算四、静电屏蔽第14章静电场中的导体海南大学HaiNanUniversity第2页，共40页，星期日，2025年，2月5日一、导体的静电平衡条件1、金属导体的电结构从微观角度来看，金属导体是由带正电的晶格点阵（离子实）和自由电子构成，晶格不动，相当于骨架，而自由电子在内部可自由运动，充满整个导体，是公有化的。海南大学HaiNanUniversity第3页，共40页，星期日，2025年，2月5日当导体不带电，也不受外电场作用时，自由电子均匀分布，只做热运动而没有定向的宏观电荷移动，因而整个金属导体从宏观上看是电中性的。海南大学HaiNanUniversity第4页，共40页，星期日，2025年，2月5日E0E0E′2、静电感应将导体放入静电场E0中在E0作用下导体内自由电子做定向运动导体表面产生感应电荷q、感应电荷q在导体内产生感应电场E当即导体内自由电子的定向运动停止此过程称静电感应过程此现象称静电感应现象此时导体处于静电平衡状态第5页，共40页，星期日，2025年，2月5日□导体的静电平衡状态：3、导体的静电平衡状态及条件一、导体的静电平衡条件□导体处于静电平衡的条件：导体内部电场强度处处为零。即导体表面的电场与导体表面垂直。即导体内部和表面都没有电荷的宏观定向运动的状态。第6页，共40页，星期日，2025年，2月5日一、导体的静电平衡条件导体导体静电平衡条件的另一种表述导体是等势体导体表面是等势面应用于导体内部证明：将等势体等势面等势面第7页，共40页，星期日，2025年，2月5日处于静电平衡的导体是等势体，导体表面是等势面。abL海南大学HaiNanUniversity第8页，共40页，星期日，2025年，2月5日在导体内作任意形状的封闭曲面S，则二、静电平衡的导体上的电荷分布1、导体内部不存在净电荷，电荷只能分布在导体外表面上。S海南大学HaiNanUniversity第9页，共40页，星期日，2025年，2月5日做一柱形高斯面，上底在导体外,下底在导体内，侧面与表面垂直。二、静电平衡的导体上的电荷分布2、导体外表面各处的面电荷密度与该处的电场强度的大小成正比。?S海南大学HaiNanUniversity第10页，共40页，星期日，2025年，2月5日二、静电平衡的导体上的电荷分布?S海南大学HaiNanUniversity第11页，共40页，星期日，2025年，2月5日二、静电平衡的导体上的电荷分布一般来说，表面突出尖锐的地方，面电荷密度较大；3、对于孤立导体，静电平衡时，面电荷的分布与导体形状有关，表面曲率越大，面电荷密度也越大。表面平坦处面电荷密度较小；表面凹陷处面电荷密度更小，甚至为零。海南大学HaiNanUniversity第12页，共40页，星期日，2025年，2月5日运动而产生碰撞电离，与尖端电荷异号的离子受到吸引而趋向尖端，与尖端电荷同号的离子受到排斥而飞离尖端，形成“电风”，可使火焰上部偏斜。这即是尖端放电。电晕避雷针在导体尖端，电荷密度很大，表面电场很强，可使空气分子电离，或使空气中残留的离子发生激烈二、静电平衡的导体上的电荷分布海南大学HaiNanUniversity第13页，共40页，星期日，2025年，2月5日第14页，共40页，星期日，2025年，2月5日在110kV以上的变电所和线路上，时常能听到“陛哩”的放电声和淡蓝色的光环，这就是电晕。

长期以来，电晕被默认是“永不消失的”，电晕真的永不消失吗?

电晕的产生是因为不平滑的导体产生不均匀的电场，在不均匀的电场周围曲率半径小的电极附近当电压升高到一定值时，由于空气游离就会发生放电，形成电晕。因为在电晕的外围电场很弱，不发生碰撞游离，电晕外围带电粒子基本都是电离子，这些离子便形成了电晕放电电流。简单地说，曲率半径小的导体电极对空气放电，便产生了电晕。第15页，共40页