第 4 章 静电场中的导体.ppt

文档介绍：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 4 章静电场中的导体
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。
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。
一、导体的静电平衡条件
1、金属导体的电结构
E0
E0
E´
2、静电感应
一、导体的静电平衡条件
在静电场中,导体中的自由电子在作用下定向运动,引起导体内部正负电荷的重新分布,反过来又引起导体内外电场的重新分布。
不管导体原来是否带电和有无外电场的作用,导体内部和表面都没有电荷的宏观定向运动的状态称为导体的静电平衡状态。
3、导体的静电平衡状态
一、导体的静电平衡条件
当导体达到静电平衡状态时,
即:导体内部处处电场强度为零。
一、导体的静电平衡条件
E0
E0
E´
(2) 导体表面的电场与导体表面垂直。
一、导体的静电平衡条件
导体
处于静电平衡的导体是等势体,导体表面是等势面。
一、导体的静电平衡条件
4、导体静电平衡条件的另一种表述
a
b
L
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
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