《电磁学》教案—2 静电场中的导体 第二章电场与导体 研究问题:静电学基本规律在有导体存在时的应用。 §2.1静电场中的导体 、导体的静电平衡条件 1、静电平衡状态:带电体系中的电荷静止不动时,称为处于静电平衡状态 实验表明,通过电荷在导体上的流动以建立新的平衡所需要的时间仅约 108—10-S。 2、静电平衡条件:达到静电平衡时 (1)导体内部场强处处为零 (2)导体是等势体; 同时:导体外表面附近的场强与导体表面垂直,导体外表面是等势面。 二、导体上的电荷分布 1、达到静电平衡时,导体所带的电荷都分布在导体表面上,导体内部不可 能有未抵消的净电荷。这一结论可以由高斯定理和静电平衡条件证明。 (1)实心导体。如果导体带电,电荷一定分布于表面上。 (2)空心导体,电荷分布于导体外表面上,空腔中没有电荷。 (3)空心导体,空腔中有电荷Q。内表面感应电荷为Q 电荷在导体外表面的面电荷分布 (1)一般情况,与导体形状、所带总电量及周围其它场源产生的电场 有关。 (2)孤立导体,面电荷分布只与导体形状有关。表面曲率越大的地方, 面电荷密度越大。 三、导体表面的场强 导体表面的场强垂直于导体表面,由高斯定理可求得场强大小为E 由此可知,导体表面电荷面密度越大的地方,电场强度也越大 四、静电屏蔽 1、静电平衡状态下的导体空腔内的场强为零,因此空腔导体有屏蔽作用。《电磁学》教案——2 静电场中的导体 1 第二章 静电场与导体 研究问题：静电学基本规律在有导体存在时的应用。 §2.1 静电场中的导体 一、 导体的静电平衡条件 1、静电平衡状态：带电体系中的电荷静止不动时，称为处于静电平衡状态。 实验表明，通过电荷在导体上的流动以建立新的平衡所需要的时间仅约 10-8—10-10S。 2、静电平衡条件：达到静电平衡时， （1） 导体内部场强处处为零； （2） 导体是等势体； 同时：导体外表面附近的场强与导体表面垂直，导体外表面是等势面。 二、导体上的电荷分布 1、达到静电平衡时，导体所带的电荷都分布在导体表面上，导体内部不可 能有未抵消的净电荷。这一结论可以由高斯定理和静电平衡条件证明。 （1） 实心导体。如果导体带电，电荷一定分布于表面上。 （2） 空心导体，电荷分布于导体外表面上，空腔中没有电荷。 （3） 空心导体，空腔中有电荷 Q。内表面感应电荷为-Q 2、电荷在导体外表面的面电荷分布： （1） 一般情况，与导体形状、所带总电量及周围其它场源产生的电场 有关。 （2） 孤立导体，面电荷分布只与导体形状有关。表面曲率越大的地方， 面电荷密度越大。 三、导体表面的场强 导体表面的场强垂直于导体表面，由高斯定理可求得场强大小为 0   E = 。 由此可知，导体表面电荷面密度越大的地方，电场强度也越大。 四、静电屏蔽 1、静电平衡状态下的导体空腔内的场强为零，因此空腔导体有屏蔽作用