一静电平衡条件
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10 - 1 静电场中的导体 一静电平衡条件
物理学教程 （第二版）
感应电荷电场 与外电场叠加 使导体内电场 为零，电子不 再定向运动.
导体球外电场为外电场和感应电荷电场的叠加.
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体 外电场中的导体平板
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
第十章 静电场中的导体与电介质
静电平衡条件
（）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.
导体 表面是 等势面
en
导
E d l
E
体 是 等 势 体
U E d l 0
+
导体内部电势相等 +
U A BAE Bwenku.baidu.comd l 0
结论 电荷分布在外表面上（内表面无电荷）
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体
物理学教程 （第二版）
空腔内有电荷
S 1 E d S 0 ， q i 0
Qq
电荷分布在表面上
问 内表面上有电荷吗？
S2
S E 2d S 0 ， q i 0
q内 q
q q
S1
结论 当空腔内有电荷 q 时, 内表面因静电感应 出现等值异号的电荷 q，外表面增加感应电荷 q .
（电荷守恒）
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体
物理学教程 （第二版）
导体表面电场强度与电荷面密度的关系
S
EdS S
0
E S S
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体
物理学教程 （第二版）
尖端放电现象
E
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 .
尖端放电现象的利与弊
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 .
电荷分布在表面上
S
问 内表面上有电荷吗？
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体
物理学教程 （第二版）
S E d S ， q i 0
++
若内表面带电
+A
+ S ++
B-- +
+ +
矛
盾
U A BAB E d l 0
+
+ +
导体是等势体
U A BAB E d l 0所以内表面不带电
+
A
+
dl +
eτ
+
B
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体
物理学教程 （第二版）
二 静电平衡时导体上电荷的分布
E 实 心q0 导体0SEdS0q0
++ + +
+ +
S+
+
++
结论 导体内部无电荷
有空腔导体
空腔内无电荷
S E d S 0 ， q i 0
物理学教程 （第二版）
E0
10 - 1 静电场中的导体
物理学教程 （第二版）
E0
+ +
E＇
+ + + +
E0
E0+
+
E E 0 E 0
导体内电场强度 外电场强度 感应电荷电场强度
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体
物理学教程 （第二版）
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体 2 屏蔽腔内电场
接地空腔导体
将使外部空间不受
+
空腔内的电场影响.
接地导体电势为零
+
问：空间各部
+
分的电场强度如何
分布 ？
第十章 静电场中的导体与电介质
物理学教程 （第二版）
+ +
q
q +
+ q+
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体 避雷针
物理学教程 （第二版）
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体
三 静电屏蔽 屏蔽外电场
E
物理学教程 （第二版）
E
外电场
空腔导体屏蔽外电场
空腔导体可以屏蔽外电场, 使空腔内物体不受外电 场影响.这时,整个空腔导体和腔内的电势也必处处相等.
0
为表面电荷面密度
作钱币形高斯面
E 0
表面电场强度的大
E
+ + +
+
+ ++ +
E0
++
小与该表面电荷面密度 +
成正比
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体 导体表面电荷分布
,E; E
物理学教程 （第二版）
++
+ ++
++++
E 0
注意 导体表面电荷分布与导体形状以及周围环境有关.
物理学教程 （第二版）
感应电荷电场 与外电场叠加 使导体内电场 为零，电子不 再定向运动.
导体球外电场为外电场和感应电荷电场的叠加.
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体 外电场中的导体平板
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
第十章 静电场中的导体与电介质
静电平衡条件
（）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.
导体 表面是 等势面
en
导
E d l
E
体 是 等 势 体
U E d l 0
+
导体内部电势相等 +
U A BAE Bwenku.baidu.comd l 0
结论 电荷分布在外表面上（内表面无电荷）
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体
物理学教程 （第二版）
空腔内有电荷
S 1 E d S 0 ， q i 0
电荷分布在表面上
问 内表面上有电荷吗？
S2
S E 2d S 0 ， q i 0
q内 q
q q
S1
结论 当空腔内有电荷 q 时, 内表面因静电感应 出现等值异号的电荷 q，外表面增加感应电荷 q .
（电荷守恒）
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体
物理学教程 （第二版）
导体表面电场强度与电荷面密度的关系
S
EdS S
0
E S S
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体
物理学教程 （第二版）
尖端放电现象
E
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 .
尖端放电现象的利与弊
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 .
电荷分布在表面上
S
问 内表面上有电荷吗？
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体
物理学教程 （第二版）
S E d S ， q i 0
++
若内表面带电
+A
+ S ++
B-- +
+ +
矛
盾
U A BAB E d l 0
+
+ +
导体是等势体
U A BAB E d l 0所以内表面不带电
+
A
+
dl +
eτ
+
B
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体
物理学教程 （第二版）
二 静电平衡时导体上电荷的分布
E 实 心q0 导体0SEdS0q0
++ + +
+ +
S+
+
++
结论 导体内部无电荷
有空腔导体
空腔内无电荷
S E d S 0 ， q i 0
物理学教程 （第二版）
E0
10 - 1 静电场中的导体
物理学教程 （第二版）
E0
+ +
E＇
+ + + +
E0
E0+
+
E E 0 E 0
导体内电场强度 外电场强度 感应电荷电场强度
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体
物理学教程 （第二版）
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体 2 屏蔽腔内电场
接地空腔导体
将使外部空间不受
+
空腔内的电场影响.
接地导体电势为零
+
问：空间各部
+
分的电场强度如何
分布 ？
第十章 静电场中的导体与电介质
物理学教程 （第二版）
+ +
q
q +
+ q+
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体 避雷针
物理学教程 （第二版）
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体
三 静电屏蔽 屏蔽外电场
E
物理学教程 （第二版）
E
外电场
空腔导体屏蔽外电场
空腔导体可以屏蔽外电场, 使空腔内物体不受外电 场影响.这时,整个空腔导体和腔内的电势也必处处相等.
0
为表面电荷面密度
作钱币形高斯面
E 0
表面电场强度的大
E
+ + +
+
+ ++ +
E0
++
小与该表面电荷面密度 +
成正比
第十章 静电场中的导体与电介质
10 - 1 静电场中的导体 导体表面电荷分布
,E; E
物理学教程 （第二版）
++
+ ++
++++
E 0
注意 导体表面电荷分布与导体形状以及周围环境有关.