内容正文:
第九章静电场中的导体和电介质
9 – 1 静电场中的导体
从物质电结构理论的观点来看,任何物体都亦可能带电.按导电性能的不同,物体可分为三类:
导体 存在大量的可自由移动的电荷.
绝缘体 理论上认为无自由移动的电荷的物体,也称电介质.
半导体 导电性能介于导体和电介质两者之间的物质.
讨论静电场与场中导体和电介质的相互作用和相互影响.
第九章静电场中的导体和电介质
9 – 1 静电场中的导体
一 导体静电平衡性质
1.导体的静电平衡状态
静电感应现象
+
+
+
+
+
+
+
+
+
感应电荷
第九章静电场中的导体和电介质
9 – 1 静电场中的导体
静电感应:在外电场作用下,导体内自由电子将在电场力作用下作宏观定向运动并引起电荷的重新分布.
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
第九章静电场中的导体和电介质
9 – 1 静电场中的导体
+
+
+
+
+
+
+
+
导体内电场强度
外电场强度
感应电荷电场强度
第九章静电场中的导体和电介质
9 – 1 静电场中的导体
静电平衡:导体内部和表面没有电荷的宏观定向运动的状态.
2) 导体内, 导体表面各处电势相同, 整个导体是等势体.
1) 导体内部的场强处处为零;导体表面处的电场强度的方向,都与导体表面垂直; 电场线不进入导体内部, 而与导体表面正交.
静电平衡条件
第九章静电场中的导体和电介质
9 – 1 静电场中的导体
导体表面是等势面
导体内部电势相等
导体是等势体
静电平衡条件是场中所有电荷的共同贡献.
+
+
+
+
+
+
第九章静电场中的导体和电介质
9 – 1 静电场中的导体
2.静电平衡时导体的电荷分布
结论 导体内部无电荷
1) 实心导体
2) 有空腔导体
空腔内无电荷
电荷分布在表面上
内表面上有电荷吗?
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
第九章静电场中的导体和电介质
9 – 1 静电场中的导体
若内表面带电
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)
+
+
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
矛盾
导体是等势体
第九章静电场中的导体和电介质
9 – 1 静电场中的导体
空腔内有电荷
电荷分布在表面上
内表面上有电荷