第4章 静电场中的导体.ppt

文档介绍：第四章静电场中的导体
§1 静电场中的导体
§2 有导体存在时静电场场量的计算
§3 导体壳与静电屏蔽
§4 电容器及电容
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一、第四、五章研究的问题
仍然是静电场所以场量仍是
基本性质方程仍是
思路:物质的电性质对电场的影响
解出场量
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二、导体绝缘体


也称电介质

本章讨论金属导体对场的影响
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§1 静电场中的导体
一、导体的静电平衡条件
二、导体上电荷的分布
(导体的电性质和对场的贡献)
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一、导体的静电平衡条件

导体内部和表面无自由电荷的定向移动
说导体处于静电平衡状态

e
e
- + - +
- + - +
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导体静电平衡时导体各点电势相等
即导体是等势体表面是等势面
证:在导体上任取两点
和
注意:导体等势是导体体内电场强度处处为零和表面场垂直表面的必然结果
所以导体等势是静电平衡条件的另一种表述
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二、导体的静电平衡条件和静电场的基本性质,
可以得出导体上的电荷分布。

证明:在导体内任取体积元
由高斯定理
体积元任取
证毕
带电只能在导体表面!
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导体
设导体表面某处电荷面密度为
该处的电场强度为
设P是导体外紧靠导体表面的一点
导体表面
由高斯定理有
得
外法线方向
写作
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一般情况较复杂孤立的带电导体电荷分布由实验给出定性分布
在表面凸出的尖锐部分(曲率是正值且较大)电荷面密度较大
在比较平坦部分(曲率较小)电荷面密度较小
在表面凹进部分带电面密度最小
尖端放电
孤立带电导体球
孤立导体
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§2 有导体存在时静电场场量的计算
原则:



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