《电磁学》教案提纲 第二章导体和电介质中的静电场 第二章导体和电介质中的静电场 研究问题:研究导体的静电特性及导体内外的电场分布 研究电介质的静电特性及电介质中的静电场 1、静电场中的导体 (1)导体的静电平衡 导体电结构:带正电的晶格点阵和大量可以自由移动的电子组成 静电感应 在电场作用下,导体中的正负电荷重新分布, 使导体两端分别带等量异号电荷 静电平衡状态:导体中没有电荷作宏观定向运动的状态 静电平衡条件:导体内任一点的电场强度都等于零 反证法一当场强不为零时,电子受力作用而发生定向移动一非 平衡状态。 推论:导体是等势体,导体表面是等势面 导体表面的场强垂直于导体表面。 (2)导体上的电荷分布 A、孤立导体:当带电导体处于静电平衡状态时,导体内部处处没有净电荷, 电荷只能分布在导体表面 空腔导体:腔内无其它带电体时,同上 腔内有其它带电体时,空腔内表面所带电荷与内部带电体电量 等值异号。 C、导体表面的场强与电荷的关系E=—n 导体表面附近的场强与该表面的电荷面密度成正比,方向垂直于导体表面。 导体表面电荷分布的规律 对于孤立的形状不规则的带电导体,电荷在其外表面的分布与导体表面 的曲率成正比。 应用:尖端放电(避雷针、静电喷漆、静电除尘等) 例题两个半径分别为R和r的球形导体,用导体连接,电势为Ⅴ,求电荷分布 设两球分别带电Q和q O q R 4丌EnR4 0=0R4TR, 9=0 42 R《电磁学》教案提纲 第二章 导体和电介质中的静电场 1 第二章 导体和电介质中的静电场 研究问题： 研究导体的静电特性及导体内外的电场分布 研究电介质的静电特性及电介质中的静电场 ――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 1、 静电场中的导体 （1） 导体的静电平衡 导体电结构： 带正电的晶格点阵和大量可以自由移动的电子组成。 静电感应： 在电场作用下，导体中的正负电荷重新分布， 使导体两端分别带等量异号电荷 静电平衡状态： 导体中没有电荷作宏观定向运动的状态 静电平衡条件： 导体内任一点的电场强度都等于零 反证法－当场强不为零时，电子受力作用而发生定向移动－非 平衡状态。 推论： 导体是等势体，导体表面是等势面； 导体表面的场强垂直于导体表面。 （2） 导体上的电荷分布 A、 孤立导体：当带电导体处于静电平衡状态时，导体内部处处没有净电荷， 电荷只能分布在导体表面。 B、空腔导体：腔内无其它带电体时，同上； 腔内有其它带电体时，空腔内表面所带电荷与内部带电体电量 等值异号。 C、导体表面的场强与电荷的关系 E n   0   ＝ 导体表面附近的场强与该表面的电荷面密度成正比，方向垂直于导体表面。 D、 导体表面电荷分布的规律： 对于孤立的形状不规则的带电导体，电荷在其外表面的分布与导体表面 的曲率成正比。 应用：尖端放电（避雷针、静电喷漆、静电除尘等） 例题 两个半径分别为 R 和 r 的球形导体，用导体连接，电势为 V，求电荷分布。 设两球分别带电 Q 和 q, R r qR Qr Q R q r r q R Q V r R R r  = = = = 2 2 2 2 0 0 4 , 4 4 4           ＝ ＝ E E q Q R r