真空中的静电场是一种理想化的情况
物质按导电性能的不同分为三类:导体,电介质,半导体
静电场中总会存在其它物质
引言
第二章主要讨论存在金属导体时的静电场
第二章有金属导体时的静电场
研究内容:
一、静电场对导体的作用
静电感应现象
静电平衡状态
静电平衡时导体的性质
二、导体对静电场的影响
定性分析
简单的定量计算
§2-1 静电场中的金属导体
一、金属导体
通常的金属导体都是以金属键结合的晶体,处于晶格结点上的原子很容易失去外层的价电子,而成为正离子。
正离子只能在晶格结点上做微小振动而脱离原子核束缚的价电子可以在整个金属中自由运动,称自由电子。
自由电子
正离子
无外电场时:
自由电子作无规则的热运动。
有外电场时:
导体中的自由电子在电场力的作用下作宏观定向运动。
1、静电感应
1
当把导体放入静电场E0中,导体中的自由电子在外电场E0的作用下定向运动,并在导体一侧聚集出现负电荷,而另一侧出现正电荷,称静电感应现象导体两侧聚集的电荷称为感应电荷。
+
+
+
+
+
+
+
+
A
B
+
+
+
+
+
+
+
+
_
_
_
_
+
+
+
+
A
B
+
+
+
+
+
+
+
+
+
静电感应
感应电荷
导体的两个侧面出现了等量异号的电荷。在导体内部建立一个附加电场E’。
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
+
-
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
当E’= E0 即导体内部的场强为零,此时导体内没有电荷作定向运动,导体处于静电平衡状态。
2、静电平衡过程分析
2
开始, E’< E0 ,导体内部场强不为零,自由电子继续运动
大约10-17s完成
仅需讨论静电平衡的导体
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
导体的静电感应
过程
无外电场时
导体的静电感应过程
加上外电场后
E
外
导体的静电感应过程
加上外电场后
E
外
+
静电场中的导体 来自淘豆网m.daumloan.com转载请标明出处.