c静电场中的导体.ppt

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(Conductors in Electrostatic Field)
导体的静电平衡条件
静电平衡下导体的性质
静电屏蔽
内容
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§ 导体的静电平衡(Electrostatic Equilibrium of Conductors)
——导体内部和表面都没有电荷定向移动的状态
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⑴实心导体
①Q仅分布于表面
理由:
在导体内任取一体积元
则有
∵体积元大小和位置任意
∴导体内处处没有净电荷
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②表面E表(表面附近的场强值)
表面外法线方向单位矢量

③孤立导体表面分布规律:
曲率小处曲率大处
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避雷针:
尖端放电
.
max
④整个导体是等势体
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⑵空腔导体(腔内无q)
①腔表无q
理由:
S
若腔表有+q、-q,则从+q至-q有电场线
违背静电场环路定理
L
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②腔内无电场
理由:假如有电场必有电场线起止处必有q 与“无q”矛盾
③整个导体包括空腔在内,是一个等势体
⑶空腔导体(腔内有q)
①腔表有-q
②腔内有电场
③导体的实体部分,仍是等势体
q
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[例3-1]
1
2
3
4
QA
QB
A
B
如图,面积各为S的两导体大平板A、B,分别带电荷QA、1、2、3、4.
解:
各板面可视为无限大均匀带电平面.
由电荷守恒及静电平衡条件, 有
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1+2=QA/S ①(QA=const.)
③④→
1-4=0 ⑤
2+3=0 ⑥
(外侧——等量同号)
(内侧——等量异号)
3+4=QB/S ②(QB=const.)
1-2-3-4=0 ③(EA=0)
1+2+3-4=0 ④(EB=0)
(可推广到多块导体板情形)
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①②⑤⑥→
1= (QA+QB)/2S
2= (QA QB)/2S
3= (QA QB)/2S
4= (QA+QB)/2S
[讨论]
若B板接地
则VB=0
4=0
(否则有电场线外延, VB0)
1=0,2=QA/S, 3= QA/S
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