10-1静电场中的导体.ppt

10-1静电场中的导体
汇报人：
静电感应和静电平衡
1. 静电感应：
由外电场引起的导体
表面电荷的重新分布
2. 静电平衡：
导体内部和表面没有电荷的宏观定向运动。
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F
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E=0
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10-1静电场中的导体
汇报人：
静电感应和静电平衡
1. 静电感应：
由外电场引起的导体
表面电荷的重新分布
2. 静电平衡：
导体内部和表面没有电荷的宏观定向运动。
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F
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E=0
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静电感应过程
E
0
E
0
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静电感应过程
E
0
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静电感应过程
E
0
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静电感应过程
E
0
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静电感应过程
E
0
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静电感应过程
E
0
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静电感应过程
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导体是等势体
静电平衡条件
（1）导体内部任何一点处的电场强度为零；
（2）导体表面处的电场强度的方向,都与导体表面垂直.
导体表面是等势面
导体内部电势相等
二 静电平衡时导体上电荷的分布
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结论 导体内部无电荷
1　实心导体
2　有空腔导体
空腔内无电荷
电荷分布在表面上
问 内表面上有电荷吗？
若内表面带电
所以内表面不带电
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结论 电荷分布在外表面上（内表面无电荷）
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矛盾
导体是等势体
空腔内有电荷
电荷分布在表面上
问 内表面上有电荷吗？
结论 当空腔内有电荷 时, 内表面因静电感应出现等值异号的电荷 ，外表面增加感应电荷 . （电荷守恒）
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为表面电荷面密度
作钱币形高斯面 S
3　导体表面电场强度与电荷面密度的关系
表面电场强度的大小与该表面电荷面密度成正比
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注意 导体表面电荷分布与导体形状以及周围环境有关.
4　导体表面电荷分布
带电导体尖端附近电场最强
带电导体尖端附近的电场特别大，可使尖端附近的空气发生电离而成为导体产生放电现象，即尖端放电 .
尖端放电会损耗电能, 还会干扰精密测量和对通讯产生危害 . 然而尖端放电也有很广泛的应用 .
尖端放电现象
尖端放电现象的利与弊
< 避雷针 >
尖端放电会损耗电能, 还会干扰精密测量和对通讯产生危害 . 然而尖端放电也有很广泛的应用 .
尖端放电现象的利与弊
尖端放电现象
导体表面曲率半径愈小处(即曲率愈大处),电荷面密度愈大，电场也愈大，以致空气被击穿，从而形成尖端放电。
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在高压设备中,为了防止因尖端放电而引起的
危险和漏电造成的损失, 具有高电压的零部件的表
面必须做得十分光滑并尽可能做成球面。人们还
可以利用尖端放电。例如,火花放电设备的电极往
往做成尖端形状,避雷针也是利用尖端的缓慢放电
而避免“雷击”的。
避雷针
云层和大地间的闪电
闪电的图片：
雷击大桥
遭雷击后的草地
避雷注意事项：
(1)发生强对流天气时，如果在室外，应立即寻找蔽护所。如装有避雷针的、钢架的或钢盘混凝土建筑物，作为避雷场所，具有完整金属车厢的车辆也可以利用；如找不到合适的避雷场所时，应采用尽量降低重心和减少人体与地面的接触面积，可蹲下，双脚并拢，手放膝上，身向前屈，千万不要躺在地上、壕沟或土坑里，如披上雨衣，防雷效果更好。
(2) 如果在野外，千万不要靠近空旷地带或山顶上的孤树，这里最易受到雷击；不要呆在开阔的水域和小船上；高树林子的边缘，电线、旗杆的周围和干草堆、帐篷等无避雷设