高中物理奥林匹克竞赛——静电场中的导体(共24张PPT)

1. 静电感应： 由外电场引起的导体 表面电荷的重新分布 一、静电感应和静电平衡 2. 静电平衡： 导体内部和表面没有电荷的宏观定向运动。 - F - + E=0 - - - - - - + + + + + + 4.6 静电场中的导体 静电感应过程 E 0 E 0 + 静电感应过程 E 0 + + 静电感应过程 E 0 + + + 静电感应过程 E 0 + + + + + 静电感应过程 E 0 + + + + + 静电感应过程 E 0 + + + + + + 静电感应过程 E 0 + + + + + + + 静电感应过程 E 0 + + + + + + + + 静电感应过程 E 0 + + + + + + + + + 静电感应过程 + E 0 + + + + + + + + + 静电感应过程 静电平衡 静电感应过程 （2）导体表面上任意一点的场强垂直于该点 的表面。 （1）导体内部的场强处处为零。 3. 静电平衡的条件： 静电平衡 + + + + + + + + + + 二、静电平衡时导体上电荷的分布 (1) 静电平衡下,导体所带的电荷只能分布在体的表面上，内部无净电荷。 证明：在导体内任取体积元 由高斯定理 体积元任取 导体静电平衡时，电荷只能分布在导体表面！ 导体中各处  如果有空腔,且空腔中无电荷,则  如果有空腔,且空腔中有电荷,则 电荷只能分布在外表面！ 在内外表面都分布有电荷！ +q - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + 证明：设导体表面电荷面密度为 P 是导体外紧靠导体表面的一点,相应的电场强度为 + + + + ( 为导体外法线方向) (2) 静电平衡下时导体表面附近 ，方 向与导体表面垂直。 + + + + ds (3) 尖端放电 导体球 孤立带电 由实验可得以下定性的结论： 在表面凸出的尖锐部分(曲率是正值且较大)电荷面密度较大，在比较平坦部分(曲率较小)电荷面密度较小，在表面凹进部分带电面密度最小。 孤立 导体 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + A B C 尖端放电现象 导体表面曲率半径愈小处(即曲率愈大