高中物理竞赛—电磁学篇（基础版）27静电场中的导体(共34张PPT)

2020物理竞赛 静电场中的导体 9-1 静电场中的导体 9-2 电容 电容器 两条实验定律 两个出发点 两个基本性质 ●电荷受力 ●电场力作功 两个物理量 ● 电场强度 ●电势能 《静电场》复习 ●库仑定律 ●叠加原理 ● 高斯定理 ●环路定理 * 第九章 静电场中的导体和电介质 Conductor in electrostatic field 在静电场中总是存在导体或电介质 静电场与 静电场中导体或电介质之间有相互作用 主要内容有： 静电场中导体 电容器 电介质的极化 有介质时的高斯定理 电场的能量 9-1 静电场中的导体 一、静电感应 静电平衡条件 金属导体有自由电子，作无规则的热运动。 导体中的自由电子在电场力的作用下作宏观定向运动，引起导体中电荷重新分布而呈现出带电的现象，叫作静电感应。 1、静电感应 1 + + + + + + + + A B + + + + + + + + _ _ _ _ + + + + A B 导体的两个侧面出现了等量异号的电荷。在导体的内部建立一个附加电场。 导体内部的场强E 就是E‘ 和E0 的叠加。 开始， E’< E0 ，导体内部场强不为零，自由电子继续运动，E’ 增大。到E’= E0 即导体内部的场强为零，此时导体内没有电荷作定向运动，导体处于静电平衡状态。 + + + + + + - - - - - - + - + + + + + + - - - - - - + + + + + + - - - - - - 2、静电平衡状态 2 用电场表示 导体内部任一点的电场强度为零； 导体表面处的电场强度，与导体的表面垂直。  表面 用电势表示： 导体是个等势体； 导体表面是等势面。 对于导体内部的任何两点A和B 对于导体表面上的两点A和B 3、静电平衡条件 3 E内= 0 E表 A B 3、静电平衡条件 3 等势面 二、静电平衡时导体上电荷的分布 在静电平衡时，导体内部的电场强度为零，所以通过导体内部任一高斯面的电场强度通量必为零 结论： 在静电平衡时，导体所带的电荷只能分布在导体的表面上，导体内部没有净电荷。 内=0  V E=0 1、实心导体 1 S 情况2、空腔内无电荷 情况1、空腔内有电荷+q  0  0 =-q 空腔的内表面有感应电荷-q， 空腔的外表面有感应电荷+q