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第九章静电场中的导体与电介质 9 – 1 静电场中的导体 + + + + + + + + + 一 静电感应electrostatic induction 静电平衡条件 感应电荷 Chapter 13 　conductor 　in　electric field * + + + + + + + + + + + + 自由电子(electron) Chapter 13 　conductor 　in　electric field * + + + + + + + + 导体内电场强度 外电场强度 感应电荷电场强度 Chapter 13 　conductor 　in　electric field * + + + + + + 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 Chapter 13 　conductor 　in　electric field * 二 静电平衡时导体上电荷的分布 + + + + + + + + + + 结论 导体内部无电荷 1　实心导体conductor 2　有空腔导体 空腔内无电荷 电荷分布在表面上 内表面上有电荷吗？ Chapter 13 　conductor 　in　electric field * 若内表面带电 所以内表面不带电 + + - - 结论 电荷分布在外表面上（内表面无电荷） + + + + + + + + + + 矛盾 导体是等势体 Chapter 13 　conductor 　in　electric field * 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） Chapter 13 　conductor 　in　electric field * + + + + + + + + + + + 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 Chapter 13 　conductor 　in　electric field * + + + + + + + + + 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 Chapter 13 　conductor 　in　electric field * 带电导体尖端附近电场最强 带电导体尖端附近的电场特别大，可使尖端附近的空气发生电离而成为导体产生放电现象，即尖端放电 . 尖端放电会损耗电能, 还会干扰精密测量和对通讯产生危害 . 然而尖端放电也有很广泛的应用 . 尖端放电现象 尖端放电现象的利与弊 Chapter 13 　conductor 　in　electric field * 电风实验 + + + + + + + + + + 避雷针 尖端放电现象的利用 Chapter 13 　conductor 　in　electric field * 三 静电屏蔽electrostatic shielding 1　屏蔽外电场 外电场 空腔导体可以屏蔽外电场, 使空腔内物体不受外电场影响.这时,整个空腔导体和腔内的电势也必处处相等. 空腔导体屏蔽外电场 Chapter 13 　conductor 　in　electric field * 接地空腔导体 将使外部空间不受 空腔内的电场影响. 问：空间各部 分的电场强度如何 分布 ？ 接地导体电势为零 2　屏蔽腔内电场 + + + + + + + + Chapter 13 　conductor 　in　electric field * 例 有一外半径 和内半径 的金属球