高等教育出版社：《物理学教程》教材电子教案（PPT课件，马文蔚第二版）第十章 静电场中的导体与电介质 10-1 静电场中的导体

10·1静电场中的导体 物理学教程 (第二版) 静电平衡条件 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

第十章 静电场中的导体与电介质 物理学教程 10 - 1 静电场中的导体 （第二版） 一 静电平衡条件 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

10-1静电场中的导体 物理学教程 (第二版) 外电场中的导体平板 ⊕《⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ Eo ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ 第十章静电场中的导体与电介质

第十章 静电场中的导体与电介质 物理学教程 10 - 1 静电场中的导体 （第二版） + + + + + + + + + + + + E0  ➢ 外电场中的导体平板

10-1静电场中的导体 物理学教程 (第二版) e E E ++++++ E E ⊕ E=E+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

第十章 静电场中的导体与电介质 物理学教程 10 - 1 静电场中的导体 （第二版） E = E0 + E = 0    E0  + + + + + + + + ＇ E  E0  E = 0  导体内电场强度 外电场强度 感应电荷电场强度

10-1静电场中的导体 物理学教程 (第二版) 静电平衡条件 (1) 导体内部任何一点处的电场强度为零； (2) 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 .龙⊥d7 导体是等势体 .-△U=E.d1=0 >导体内部电势相等 U.=JE-d7=0 第十章静电场中的导体与电介质

第十章 静电场中的导体与电介质 物理学教程 10 - 1 静电场中的导体 （第二版） + + + + + + 导 体 是 等 势 体 n e  τ e  静电平衡条件 （1）导体内部任何一点处的电场强度为零； （2）导体表面处的电场强度的方向,都与导体表面垂直. E  l  d ➢ 导体表面是等势面 −U = Edl = 0   ➢ 导体内部电势相等 = d = 0 AB AB U E l   E l    ⊥ d A B

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 1实心导体 .E=0 E.d 5=0= 9 0 .∴.q=0 结论导体内部无电荷 2有空腔导体 ◆空腔内无电荷 fE.d5=0,∑9，=0 电荷分布在表面上 问内表面上有电荷吗？ 第十章静电场中的导体与电介质

第十章 静电场中的导体与电介质 物理学教程 10 - 1 静电场中的导体 （第二版） 二 静电平衡时导体上电荷的分布 + + + + + + + + + + 结论 导体内部无电荷 0 d 0  q E S S  = =    d = 0  = 0  i S E S ， q   E = 0   1 实心导体 2 有空腔导体 q = 0 S 空腔内无电荷 电荷分布在表面上 S 问 内表面上有电荷吗？

10-1静电场中的导体 物理学教程 (第二版) fE.ds,∑g,=0 若内表面带电 f小Ed0 导体是等势体 UAo=JE.di=0 所以内表面不带电 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

第十章 静电场中的导体与电介质 物理学教程 10 - 1 静电场中的导体 （第二版） = d  0  U E l AB AB   若内表面带电 所以内表面不带电 S + + - - A B 结论 电荷分布在外表面上（内表面无电荷） + + + + + + + + + 矛 + 盾 d  = 0  i S E S， q   导体是等势体 = d = 0  U E l AB AB  

10-1静电场中的导体 物理学教程 (第二版) 空腔内有电荷 fE-d=0,∑9，=0 o+q 电荷分布在表面上 问内表面上有电荷吗？ fEd5=0,∑9，=0 9内=-9 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+9 (电荷守恒) 第十章静电场中的导体与电介质

第十章 静电场中的导体与电介质 物理学教程 10 - 1 静电场中的导体 （第二版） + q 空腔内有电荷 − q S2 d 0 0 1  =  =  i S E S ， q   q 内 = −q Q + q S1 电荷分布在表面上 问 内表面上有电荷吗？ d 0 0 2  =  =  i S E S ， q   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 ，外表面增加感应电荷 . （电荷守恒） +q +q − q

10-1静电场中的导体 物理学教程 (第二版) 3导体表面电场强度与电荷面密度的关系 fE.ds OAS O为表面电荷面密度 Eo O△S E△S= 作钱币形高斯面S 60 E 土土土 表面电场强度的大 E=0 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

第十章 静电场中的导体与电介质 物理学教程 10 - 1 静电场中的导体 （第二版） + + + + + + + + + + + E   为表面电荷面密度 作钱币形高斯面 S 3 导体表面电场强度与电荷面密度的关系 0 d   S E S S   =    0   S E S   =  0  E = 表面电场强度的大 小与该表面电荷面密度 成正比 E = 0 

10-1静电场中的导体 物理学教程 (第二版) 4导体表面电荷分布 o↓，E↓；o↑E个 O E 注意导体表面电荷分布与导体形状以及周围环境有关. 第十章静电场中的导体与电介质

第十章 静电场中的导体与电介质 物理学教程 10 - 1 静电场中的导体 （第二版） + + + + + + + + + 注意 导体表面电荷分布与导体形状以及周围环境有关. 4 导体表面电荷分布  ,E  ;   E  0   E =

10-1静电场中的导体 物理学教程 (第二版) ● 尖端放电现象 o个E个 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. 第十章静电场中的导体与电介质

第十章 静电场中的导体与电介质 物理学教程 10 - 1 静电场中的导体 （第二版） 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   E  尖端放电现象的利与弊