大学物理上静电学04.ppt

文档介绍：静电场中的导体Conductors in Electrostatic Field
本章只限于讨论各向同性均匀
金属导体,与电场的相互影响。
金属导电模型: A model for metal materials:
构成导体框架,形状、大小的是那些基本不动的带正电荷的原子核,而自由电子充满整个导体。
当有外电场或给导体充电,在场与导体的相互作用的过程中,自由电子将会重新分布。
自由电子
导体Conductor :当物体的某部分带电后,如果能将所获得的电荷迅速地向其他部分分布,则该物体称为导体。导体导电的原因:内部存在大量可自由移动电荷.
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一静电感应静电平衡条件Electrostatic Induction; the conditions for electrostatic equilibrium
感应电荷
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导体内电场强度
外电场强度
感应电荷电场强度
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导体是等势体
静电平衡条件
(1)导体内部任何一点处的电场强度为零;
(2)导体表面处的电场强度的方向,都与导体表面垂直.
导体表面是等势面
导体内部电势相等
二静电平衡时导体上电荷的分布The distribution of charges when the conductor is in electrostatic equilibrium
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结论导体内部无电荷
1 实心导体solid conductor
2 有空腔导体A conductor with a hollow
空腔内无电荷
电荷分布在表面上
内表面上有电荷吗?
若内表面带电
所以内表面不带电
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结论电荷分布在外表面上(内表面无电荷)
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矛盾
导体是等势体
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)
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为表面电荷面密度
作钱币形高斯面 S
3 导体表面电场强度与电荷面密度的关系
表面电场强度的大小与该表面电荷面密度成正比
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注意导体表面电荷分布与导体形状以及周围环境有关.
4 导体表面电荷分布