《电磁学》教案—2 静电场中的导体 (1)导体外表面上的电荷和外界电荷激发的合电场在导体内部为零, 所以放在导体空腔内的物体,将不受外电场的影响 (2)要屏蔽一个带电体,使其不影响外界,则必须将其放在接地的空 心导体内部。 2、物理实质:导体在电场作用下,导体中的自由电荷重新分布,导体上感 应电荷产生的场与源电荷产生的场在一特定区域内合场强处处为零,从 而使处在该区域内的物体不受电场作用 五、尖端效应 1、在带电体尖端处,电荷面密度很大,附近场强也很大(2-3×10V/m), 以致能使周围的空气局部击穿,产生电晕放电现象 2、尖端效应的弊端:电晕放电使大量电荷漏失于空气中,浪费电能;对通 信线路造成干扰;电晕放电过程中产生的臭氧对绝缘物、金属等有腐蚀 作用;放电时的火花会导致易燃物着火,引起爆炸。因此要设计合适的 输电线半径和输电线路布局,尽量减少导线表面曲率,支架高压线的金 属部件必须尽可能避免尖锐的角和棱。 3、尖端效应的应用: (1)避雷针 (2)范德格拉夫起电机(空心导体电荷分布于外表面+尖端效应) (3)场致发射显微镜 (4)负氧离子发生器(电晕产生的电子与氧分子结合成负氧离子) 六、例题 计算导体周围电场 基本原则:找出导体表面的电荷分布,这种分布使每个导体内部各点的合场 强均为零,每个导体都有一定的电势。 具体方法:通常先假定导体表面的电荷面密度为σ,再根据导体的静电平衡 条件用叠加原理与库仑定律或由高斯定理和环路定理求出σ。 例题1:带电均匀金属平板,求两表面上的电荷单独产生电场和合场强。 Q 金属板内部E=0,外表面E 例题2:一板带电,另一板不带电,平行放置,求各表面电荷密度及场强 O=-04= _旦《电磁学》教案——2 静电场中的导体 2 （1） 导体外表面上的电荷和外界电荷激发的合电场在导体内部为零， 所以放在导体空腔内的物体，将不受外电场的影响。 （2） 要屏蔽一个带电体，使其不影响外界，则必须将其放在接地的空 心导体内部。 2、物理实质：导体在电场作用下，导体中的自由电荷重新分布，导体上感 应电荷产生的场与源电荷产生的场在一特定区域内合场强处处为零，从 而使处在该区域内的物体不受电场作用。 五、尖端效应 1、在带电体尖端处，电荷面密度很大，附近场强也很大（2—3×106 V/m ）， 以致能使周围的空气局部击穿，产生电晕放电现象。 2、尖端效应的弊端：电晕放电使大量电荷漏失于空气中，浪费电能；对通 信线路造成干扰；电晕放电过程中产生的臭氧对绝缘物、金属等有腐蚀 作用；放电时的火花会导致易燃物着火，引起爆炸。因此要设计合适的 输电线半径和输电线路布局，尽量减少导线表面曲率，支架高压线的金 属部件必须尽可能避免尖锐的角和棱。 3、尖端效应的应用： （1） 避雷针 （2） 范德格拉夫起电机（空心导体电荷分布于外表面+尖端效应） （3） 场致发射显微镜 （4） 负氧离子发生器（电晕产生的电子与氧分子结合成负氧离子） 六、 例题 计算导体周围电场—— 基本原则：找出导体表面的电荷分布，这种分布使每个导体内部各点的合场 强均为零，每个导体都有一定的电势。 具体方法：通常先假定导体表面的电荷面密度为σ，再根据导体的静电平衡 条件用叠加原理与库仑定律或由高斯定理和环路定理求出σ。 例题 1： 带电均匀金属平板，求两表面上的电荷单独产生电场和合场强。 S Q 2  = 金属板内部 E=0， 外表面 0   E = 例题 2： 一板带电，另一板不带电，平行放置，求各表面电荷密度及场强 S Q 2  1 =  2 = S Q 2  3 = − 4 = −