大学物理：18-1-静电场中的导体(修改)

+++++++++一静电感应感应电荷18.1静电场中的导体金属导体特征：存在大量的自由电子,自由电荷在外场的作用下自由运动.静电感应：在外电场影响下，导体表面不同部分出现正负电荷的现象。++++++++++++++++++++导体内电场强度外电场强度感应电荷电场强度静电平衡状态：导体上的电荷和整个空间的电场都达到稳定的分布。静电平衡条件：（1）导体内部场强处处为零。（2）导体是一个等势体,导体表面是一个等势面。二、导体的静电平衡条件-F

每一静电平衡状态下的导体，其内部的场强均为零，尽管各自都具有不同的电势，当它们彼此接触时，又会导致新的电荷分布与新的静电平衡状态，从而具有相同的电势。三、导体上的电荷分布在处于静电平衡的导体内，任取高斯面，如图a，因故，处于静电平衡的导体内部无净电荷。电荷只能分布在导体的表面上，且导体上的电荷总是保持不变。图a导体内无净电荷1、导体内部无净电荷2.空腔导体

腔内无带电体S电荷分布在导体外表面，导体内部和内表面没净电荷。结论：

腔内有带电体

在静电平衡下，电荷分布在导体内、外两个表面，其中内表面的电荷是空腔内带电体的感应电荷，与腔内带电体的电荷等量异号。

结论：2、电荷在导体表面的分布bac导体表面电荷密度与表面曲率半径有关对于孤立的带电体，导体表面的电荷分布规律为：尖锐处,曲率大处（曲率半径小）面电荷密度大平缓处,曲率小处（曲率半径大）面电荷密度小带电导体表面四、导体表面附近的场强曲率大处大大曲率小处小小可见：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工作原理：尖端放电接静电起电机<电风实验>静电是很普遍的现象，今天，电子仪器已经很普遍地被应用。防上静电干扰的思路：1）“躲藏起来”2）大家自觉防止静电场外泄五、静电屏蔽1、空心导体的空腔内不受外界电场的影响（a）（b）（c）2、放在接地的空心导体空腔内的带电体对外界也不产生影响静电屏蔽的原理实际中大量应用：1）测试用的屏蔽室2）无线电电路中的屏蔽罩、屏蔽线、高压带电作业中的均压服。3）变压器中的屏蔽层。初级次级

人如何进入几十万伏的高压线带电作业，首先必须穿好金属做的屏蔽服（导体空腔的静电屏蔽作用）,然后沿着绝缘吊梯登上高压线，人在抓高压线的瞬间火花放电，成为等势体，电场力不对人体做功。AB例1如图所示在一接地导体A内有同心带电的导体球B，A外有一电量为Q的点电荷，已知点电荷与球心距离为R，空腔A的外表面半径为a，求：（1）空腔A的内表面电量。（2）空腔A的外表面电量。RQ由于高斯面在球壳内，故则得（1）通过球壳内任一点作半径为r的球形高斯面，并设空腔内表面的感应电荷为，应用高斯定理有：（2）由高斯定理得：由于球壳接地有，根据电势的定义,则O点的电势为：得：另一方面,设球壳A外表面电量为,由电势叠加原理例2

两块导体平板，面积为S，分别带电荷q1和q2，两极板间距远小于平板的线度。求平板