电04静电场中的导体.ppt

第四章 静电场中的导体
（Conductor in Electrostatic Field）
△§ 导体的静电平衡条件
§ 静电平衡时导体上的电荷分布规律
△§ 有导体存在时静电场的分析与计算
§ 静电场的唯一性定理、静电屏蔽、电像法
前言
（、）
1
.
△§ 导体的静电平衡条件
(electrostatic equilibrium of conductor）
E内= 0
静电平衡时的导体
等势体
E表
等势面
接地 (ground) ：
q1
q2
大 地（等势体）
（等势区）
无限远
取得与无限远相同的电势
 表面
前言：
为什么要研究导体
（通常取为零）。
（影响电场、
设计电场）
2
.
§ 静电平衡时导体上的电荷分布规律

：
内=0
S

S 是任意的。
令S→ 0，则必有 内 = 0。
V
理由：
3
.
外
E内
内
S内
：
S
外可不为零，但内 和 E内必为零。
理由：
在导体中包围空腔选取
若内  0，则内必有正负
与导体静电平衡矛盾
E线从正电荷到负电荷
只能内 =0，且腔内无E线
= 0
= 0
只能 E内 = 0。
高斯面S ，
则：
4
.
外
q内表
E内
内
q
 0
 0
：
外可不为0，但必有内  0，
理由：
在导体中包围空腔做高斯
=-q
S
面S ，
则：
5
.
二. 表面场强与面电荷密度的关系
(高）
是小柱体内电荷的贡献还是导体表
从推导中的哪一步可看出？
思考
面全部电荷的贡献？
导体
小扁柱体
表面为 S
6
.
三. 孤立导体表面电荷分布的特点
孤立导体表面曲率大处面电荷密度也大，
但不存在单一函数关系。
尖端放电（point discharge）：
带电的尖端电场强，使附近的空气电离，
因而产生放电。
7
.
空气中的直流高压放电：
8
.
闪电：
雷击大桥
遭雷击后的草地
9
.
俘获闪电：
激光束引起空气电离，使闪电改道
Z形通道
被迫冲向云层
10
.