1、1第十四章 静电场中的导体2第十四章 静电场中的导体14.1 导体的静电平衡条件14.2 静电平衡时导体上的电荷分布14.3 有导体时静电场的分析与计算14.4 静电唯一性定理14.6 电像法14.5 导体壳和静电屏蔽314.1 导体的静电平衡条件静电平衡过程:导体 放入电场 自由电子定向运动 改变导体电荷分布 改变电场 导体内部和表面无自由电荷的定向移动 电场和导体之间达到 静电平衡金属导体: 存在大量可自由移动的电子,电子对电场变化响应很快( 10-9s)。本课堂只讨论各向同性、均匀的 金属导体 。4导体静电平衡的条件导体是等势体,导体表面是等势面。导体内部 = 0, 表面。静电平衡的导体
2、等势体等势面【 TV】 导体的静电平衡514.2 静电平衡时导体上的电荷分布在导体内任取高斯面 S,包围体积 V,令 S 0,则必有 内 = 0 。证明:一 . 静电平衡时,导体内部各处净电荷为零,所带电荷只能分布在导体表面上6二 . 导体表面处场强与面电荷密度的关系(高)只是由小扁柱面 内电荷产生的吗?【 思考 】 小扁柱面导体 内部选跨导体表面的小扁柱面为高斯面 S : 由导体内指向导体外7三 . 孤立导体表面电荷分布的特点孤立导体 表面曲率大 (曲率半径小 )处,面电荷密度也大, 但不存在单一函数关系。尖端放电: 带电的尖端电场强,使附近的空气电离,因而产生放电。8空气中的直流高压放电图
3、片92006年 4月 8日,飞机在武汉天河机场降落时遭雷击,起落架舱周边被雷击中 4处,飞机安全降落,百余名乘客无恙。(示意图,非真实照片 )From: abcNEWSIt looks terrifying. Lightning strikes this Emirates Airlines A380 as it lands in London in April 2011. Despite the jolt, the 500 people on board were all fine.10 带电导体空腔外表面带电,内表面不带电 尖端放电: 孤立导体表面曲率大处,面电荷密度也大电风轮 电风 “吹 ”蜡烛【 TV】 静电除烟尘【 演示 】