物理-導(dǎo)體和電介質(zhì)中的靜電場課件

§9-1靜電場中的導(dǎo)體一.導(dǎo)體的靜電平衡第九章導(dǎo)體和電介質(zhì)中的靜電場1.導(dǎo)體絕緣體半導(dǎo)體

1)導(dǎo)體：導(dǎo)電能力極強(qiáng)的物體，常見為金屬(存在大量可自由移動的電荷)2)絕緣體（電介質(zhì)）：導(dǎo)電能力極弱或不能導(dǎo)電的物體3)半導(dǎo)體：導(dǎo)電能力介于上述兩者之間的物體12、導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程靜電感應(yīng)：在靜電場中，導(dǎo)體中自由電子在電場力的作用下作宏觀定向運動，使電荷產(chǎn)生重新分布的現(xiàn)象。2.導(dǎo)體的靜電平衡狀態(tài)及條件2導(dǎo)體靜電平衡條件：1）導(dǎo)體內(nèi)任一點的電場強(qiáng)度都等于零導(dǎo)體的內(nèi)部和表面都沒有電荷作任何宏觀定向運動的狀態(tài).導(dǎo)體的靜電平衡狀態(tài)：2)導(dǎo)體表面任一點

場強(qiáng)方向垂直于表面3靜電平衡條件：導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零場強(qiáng)電勢導(dǎo)體為一等勢體表面場強(qiáng)垂直于導(dǎo)體表面導(dǎo)體表面是一個等勢面導(dǎo)體的靜電平衡5二.靜電平衡時導(dǎo)體上的電荷分布1)實心導(dǎo)體靜電平衡條件凈電荷只分布于外表面++++++++++62)空腔導(dǎo)體，腔內(nèi)無電荷同上，導(dǎo)體殼層內(nèi)緊貼內(nèi)表面作高斯面若則必然有存在電力線由，沿電力線方向電勢降低，導(dǎo)體內(nèi)表面有電勢差，與靜電平衡條件(導(dǎo)體表面為等勢面)矛盾。所以

凈電荷只能分布于外表面。71)空腔原不帶電，腔內(nèi)電荷，腔內(nèi)、外表面電量？2)空腔原帶電.腔內(nèi)電荷，腔內(nèi)、外表面電量？-----------9AABCB3)空腔能屏蔽腔內(nèi)電荷的電場嗎？如何實現(xiàn)？腔不接地：腔內(nèi)不受腔外電荷影響腔外要受腔內(nèi)電荷影響腔接地：內(nèi)外電場互不影響。10靜電屏蔽在靜電平衡狀態(tài)下，空腔導(dǎo)體外面的帶電體不會影響空腔內(nèi)部的電場分布；一個接地的空腔導(dǎo)體，空腔內(nèi)的帶電體對腔外的物體不會產(chǎn)生影響。這種使導(dǎo)體空腔內(nèi)的電場不受外界影響或利用接地的空腔導(dǎo)體將腔內(nèi)帶電體對外界影響隔絕的現(xiàn)象，稱為靜電屏蔽。應(yīng)用：1、對某些精密儀器，外加金屬罩，避免外電場的干擾。2、對高壓設(shè)備等外裝接地網(wǎng)罩，避免電場對外界的影響。11思考：〈1〉設(shè)帶電導(dǎo)體表面某點電荷密度為，外側(cè)附近場強(qiáng)，現(xiàn)將另一帶電體移近，該點場強(qiáng)是否變化？公式

是否仍成立？導(dǎo)體表面變化，外側(cè)附近場強(qiáng)變化，而仍然成立。13〈2〉無限大帶電平面：

帶電導(dǎo)體表面附近：是否矛盾？幾何面14尖端放電現(xiàn)象及其應(yīng)用3.孤立導(dǎo)體與表面曲率有關(guān).1）導(dǎo)體表面凸出而尖銳的地方（曲率較大）

電荷面密度較大2）導(dǎo)體表面平坦的地方（曲率較?。╇姾擅婷芏容^小3）導(dǎo)體表面凹進(jìn)去的地方（曲率為負(fù)）電荷面密度更小防止：輸電線等利用：火花放電設(shè)備，避雷針等15例1.

金屬板面積為S，帶電量為

q,近旁平行放置第二塊不帶電大金屬板。求：1、求電荷分布和電場分布；2、把第二塊金屬板接地，情況如何？解：1、電量守恒定律根據(jù)高斯定理有：P點的場強(qiáng)是四個帶電面產(chǎn)生pX17方向朝左方向朝右方向朝右ABCX182、右板接地高斯定理:P點的合場強(qiáng)