导体周围的静电场.ppt

导体周围的静电场
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导体内存在着自由电荷，它们在电场作用下可以移动。
电荷的分布和电场的分布相互影响、相互制约。
一、 导体的特性
分类：
（1）带电导体
（2）中性导体
（3）孤立导体
与其盾，腔体的内表面处处无电荷.
§ 封闭导体壳内外的电场
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（1）腔内表面电荷与腔内电荷等值异号。
（2）腔内空间的电场分布只与腔内电荷（电量及位置）和内表面形状有关。
②若腔内有电荷
不论壳外带电情况如何，不论导体壳是否接地，
壳内各点场强都不受影响。——壳外电荷对内无影响。
§ 封闭导体壳内外的电场
设壳内空间的电荷为q1，壳内壁电荷为q2（q2 =-q1）,壳外壁电荷为q3(q3=-q2=q1),壳外空间的电荷（不算外壁）为q4，则不论壳是否接地q1、q2在壳内壁之外任一点的合场强为零，q3、q4在壳外壁之内任一点的合场强为零。
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（a）导体壳不接地时壳外场强不为零 （b）导体壳接地时壳外场强为零
壳外无带电体的情况
接地线只提供壳与地交换电荷的可能性，并不保证外壁的电荷密度在任何情况下都为零。
在内部的移动只影响腔内的场，不影响腔外的场，但电量的变化则影响内、外的场。
§ 封闭导体壳内外的电场
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壳外空间有带电体的情况
接地可使壳外电场不受
壳内电荷的影响 。
§ 封闭导体壳内外的电场
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壳不接地
壳接地
壳内
空间
的场
壳内无荷
壳内有荷
壳内无荷
壳内有荷
与壳外带电情况无关；
无场
与壳外带电情况无关；
有场
与壳外带电情况无关；
无场
与壳外带电情况无关；
有场
壳外
空间
的场
壳外无荷
壳外有荷
壳外无荷
壳外有荷
决定于壳内带电总量是否为0。为0时无场,否则有场。
有场
与壳内带电总量及壳外电荷分布均有关。
无场
与壳内带电
情况无关。
有场
与壳内带电情况无关,而只与壳外电荷分布有关。
§ 封闭导体壳内外的电场
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（不论接地与否）内的电场不受壳外电荷的影响（屏外场）；
（屏内场）。
——静电屏蔽
§ 封闭导体壳内外的电场
小结：综合上述情况可得出如下结论
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作业：
相距甚远的两导体球，半径分别为 、 ，
现用一根细导线将它们相连，并使它们带电，
求电荷面密度之比
q 0 S
r
R
如图所示，已知 、 、 及接地条件，求导体球
上感应电荷
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一、孤立导体的电容
其物理意义为: 使导体电势升高一个单位所需电量。
（C与 q 、U无关，取决于几何结构）
2、单位：
在SI制中，电容的单位为：法拉（ ）。
常用单位：
1、定义:
孤立导体球的电势为：
§ 电容和电容器
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二、电容器及电容
1、电容器
当带电导体A周围存在其它导体或带电体B时， 不仅
与 有关，而且与周围导体（无论带电与否）有关，

关系 不再成立。
§ 电容和电容器
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一个导体腔B包围导体A能保证两导体A、B之间的电势差
与 电量 间的正比关系不受周围其它导体或带电
体的影响。这样的特殊结构导体组叫电容器。
2、电容器的电容：
常写成：
§ 电容和电容器
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＋q －q
d
s
A B
[说明]：
3、几种常见电容器的电容量
(1) 平行板电容器：
（1）电容器以符号 表示；
（2）孤立导体的电容概念可以看成电容器电容概念的特例；
（3）电容器和电容是两个不同的概念，但使用上为了方便也
常把电容器简称电容；
（4）电容C与电容器带电情况无关，与周围其它导体和带
电体无关，完全由电容器几何形状、结构决定；
（