试简述静电平衡状态下带电导体的性质。

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试简述静电平衡状态下带电导体的性质。

1、静电平衡状态下,导体内部场强处处为零,这种状态称为静
电平衡。

静电平衡时的导体叫做良导体;当导体外表面上有一个或多个电荷分布,但不在导体表面,导体内部场强处处为零,导体处于静电平衡状态,这种导体叫做导体。

例如:正离子不带电,原子核电荷数越大,静电平衡时正离子的电荷量越大。

正离子的静电平衡使得正离子在外电场中被拉向原子核,从而增加了正离子与原子核的接触几率,提高了正离子与原子核碰撞的频率和能力,使得正离子与原子核碰撞后,从而与外电场分离的概率增大。

所以,原子核外电场的方向就是正离子被拉向原子核的方向。

因此,在外电场作用下,正离子的速度向外电场方向加速。

反之,如果原子核外电场的方向向内电场方向加速,那么该原子就会失去正离子的电荷,出现负离子。

正离子或负离子与外电场作用时,所获得的速度都只与外电场方向有关,并与原子质心的运动无关。

(1)由平衡条件(2)可得,在外电场作用下,正离子的速度方向向外电场方向加速,即在外电场作用下正离子的速度方向总是沿外电场的方向加速。

(3)平衡条件可推广为任意的直线形式,则正离子与外电场作用
时所获得的速度为:所以,正离子与外电场作用时,正离子的速度始终都是沿外电场的方向加速的。

(4)将(3)代入(2)中,并取得和点,
则整理后得:
静电平衡状态可用下列关系式描述: E=k(n+p)在一个恒定电场
中,静止质量为m的带电粒子,经过距离为d的传播路径后,最终要落到距离为R处的另一带电粒子a上。

这里,电场强度E、传播常数k和路径长度l,三者之间的关系为:由上式可知,静电平衡时,上式两边同乘以m,两边同除以c,即可得到电势差φ,即上式两边再同除以电荷量q,则静电平衡时电势差φ=Eq/(n+p),其中, n为电荷的总量, p为电荷的总电荷量。

以电场的方向为轴,垂直纸面向外延伸时,两点间电势差大小相等、符号相反,均为+V。

一般地说,由于对各向异性材料施加电场,外电场越强,其静电平衡的电势差就越大。

根据静电平衡时,外电场是否存在对静电平衡的影响,人们把导体按电场作用方向分为两类:一类是顺电场方向电势降低的称为导体,一类是逆电场方向电势升高的称为绝缘体。

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