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§11-6 静电场中的金属导体
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一、静电平衡时导体上的电场分布
静电感应: 在外电场影响下,导体上电荷重新分布的现象。
静电平衡状态:导体内部和表面没有电荷宏观定向运动的状态。
1、静电感应静电平衡
电势
导体内部电势相等;
导体表面是等势面。
2、静电平衡时导体上的电场分布
电场强度
导体内部任何一点处的电场强度为零;
导体表面处的电场强度的方向,都与导体表面垂直。
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导体表面为等势面
3、导体为等势体
导体内各点电势相等
4、静电平衡时导体上电荷的分布
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结论:导体内部无净电荷,电荷分布在表面上。
1)、实心导体
2)、空腔导体
(1) 空腔内无电荷
若内表面带电
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结论:内表面无电荷,电荷分布在外表面上。
矛盾
导体是等势体
问题:内表面上有电荷吗?
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(2) 空腔内有电荷
问题: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,外表面有
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
表面电场强度的大小与该表面电荷面密度成正比
左:
右:
所以:
导体表面附近电场强度与该处电荷面密度的关系
导体表面上的电荷分布情况,不仅与导体表面形状有关,还和它周围存在的其他带电体有关。
曲率半径较小,表面尖而凸出部分,电荷面密度较大
曲率半径较大,表面比较平坦部分,电荷面密度较小
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