第三节
静电场中的导体
一. 导体的静电平衡
感应场
导体内部的场
§/ 一、导体的静电平衡条件
1. 静电平衡条件
导体内部场强为零
外场
§/ 二、导体上的电势分布
2. 静电平衡性质
2) 导体内无净电荷,所有电荷分布于外表面。
1) 导体为等势体,导体表面为等势面。
3)导体表面附近场强方向与导体表面垂直, 大小等于
孤立导体的电荷分布
电荷面密度与导体表面的曲率半径成反比。
§/ 三、导体上的电荷分布
导体表面尖锐处 R小,大,表面E也大;
导体表面平滑处 R大,小,表面E也小;
如尖端放电、避雷针。
§/ 三、导体上的电荷分布
对非孤立导体无
关系。
§/ 三、导体上的电荷分布
二. 静电屏蔽
结论1:空腔内表面无电荷,全部电荷分布于外表面。
结论2:空腔内场强 E = 0 。
证明:
§/ 五、空腔导体
1. 腔内无带电体
导体内
面内电荷是否会等量异号?
如在内表面存在等量异号电荷,则腔内有电力线,移动电荷作功。所以导体不是等势体,与静电平衡条件矛盾。
所以内表面无电荷,所有电荷分布于外表面。
§/ 五、空腔导体
由环路定理可证空腔内E = 0 。
空腔导体具有静电屏蔽作用。例如:高压带电作业人员穿的导电纤维编织的工作服。
结论:
内表面带有–q 电电荷。
外表面带有 Q+q 电荷。
§/ 五、空腔导体
2. 腔内有带电体
腔内电荷变化会引起腔外电场的变化, 接地可屏蔽内部电场变化对外部电场影响,如家电的接地保护。
3. 有导体存在时静电场的计算
P28例1、例2
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