导体的静电平衡.ppt

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1、英科学家将表演特技触摸百万伏高压电,英国泰晤士报,10.7导体的静电平衡,导体的静电感应过程,加上外电场后,E,外,导体的静电感应过程,加上外电场后,E,外,+,导体的静电感应过程,加上外电场后,E,外,+,+,导体的静电感应过程,加上外电场后,E,外,+,+,+,+,+,导体的静电感应过程,加上外电场后,E,外,+,+,+,导体的静电感应过程,加上外电场后,E,外,+,+,+,+,+,导体的静电感应过程,加上外电场后,E,外,+,+,+,+,+,导体的静电感应过程,加上外电场后,E,外,+,+,+,+,+,+,+,导体的静电感应过程,加上外电场后,E,外,+,+,+,+,+,+,导体的静电感

2、应过程,加上外电场后,E,外,+,+,+,+,+,+,+,+,导体的静电感应过程,+,加上外电场后,E,外,+,+,+,+,+,+,+,+,+,导体的静电感应过程,+,加上外电场后,E,外,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,导体达到静平衡,E,外,E,感,感应电荷,感应电荷,金属球放入前电场为一均匀场,金属球放入后电力线发生弯曲 电场为一非均匀场,2.导体表面附近的场强方向处处与表面垂直。,+,+,+,+,+,+,+,静电平衡导体场强分布：,导体内部任意点的场强为零。,导体表面附近的场强方向处处与表面垂直。,1、导体内部各处净电荷为零，电荷只分布在导体

3、的表面上。,3、导体表面上各处的面电荷密度与当地表面紧邻处的电场强的大小成正比。,静电平衡的导体上的电荷分布,2、导体表面各处的面电荷密度与各处表面的曲率有关，曲率越大的地方，面电荷密度也越大。,1、导体内部各处净电荷为零，电荷只分布在导体的表面上。,2、导体表面各处的面电荷密度与各处表面的曲率有关，曲率越大的地方，面电荷密度也越大。,证明:,即,用导线连接两导体球,则,半径分别为R和r的两个球形导体（Rr），用一根很长的细导线将它们连接起来（即两球相距很远）。使两个导体带电，电势为U，则这两个球形导体表面电荷面密度的比值 为()（A）；（B）；（C）；（D）,表面附近作圆柱形高斯面,3、导体

4、表面上各处的面电荷密度与当地表面紧邻处的电场强的大小成正比。,注：E是所有电荷（包括该导体上的全部电荷以及导体外现有的其他电荷)产生的。,形成“电风”,一带电导体表面上某点的面电荷密度为，该点外侧附近的场强为。如果将另一带电体移近，则：（A）仍成立，但 将改变；（B）仍成立，且 不变；（C）不再成立，但 不变；（D）不再成立，且 改变。,在一个孤立的绝缘导体球壳内放置一点电荷q，则球壳上的感应电荷分布应为()（A）内、外表面上都均匀分布；（B）内、外表面上都不均匀分布；（C）内表面均匀分布，外表面不均匀分布；（D）外表面均匀分布，内表面不均匀分布,当一个导体带电时，下列陈述中正确的是：（A）导

5、体表面电荷密度较大处电势较高；（B）导体表面曲率较大处电势较高；（C）导体表面上每一点的电势均相等；（D）以上陈述均不正确。,电荷分布,有导体存在时场强,+,+,+,+,+,+,+,例10.11已知：一块大金属平板A，面积为S、带电量Q，在其旁边放置第二块金属平板B，此板原来不带电。,求：(1)静电平衡时A、B上的电荷分布及空间的电场分布,A板,B板,解:由电荷守恒定律,由高斯定律,Q,S,根据电场叠加原理,场强分布,两板之间,板左侧,板右侧,解：,(2)将B板接地，求电荷及场强分布,接地时,电荷分布,由电荷守恒定律,由高斯定律,根据电场叠加原理,场强分布,两板之间,两板之外,10.12金属球

6、壳。在一原本不带电的金属球壳的中心放一点电荷q，求这一系统的电场分布及球壳内外表面的电荷分布。,空腔内有电荷,电荷分布在表面上,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，外表面有感应电荷（电荷守恒）,接地空腔导体将使外部空间不受空腔内的电场影响.,屏蔽腔内电场,静电屏蔽,(1)空腔导体可以屏蔽外电场,使空腔内物体不受外电场影响.,空腔导体屏蔽外电场,防静电屏蔽袋,防辐射衣服,坦克,（2）接地封闭导体壳（或金属丝网）外部的场不受壳内电荷的影响。,在一不带电的金属球壳的球心处有一带电量为+q的点电荷，若将该点电荷偏离球心，则该球壳的电势将：()（A）升高；（B）降低；（C）不变；（D）无法确定。,