2020年高中物理竞赛-电磁学篇C—13有导体和介质存在时的静电场：电场中的导体(共24张PPT)

2020高中物理竞赛 电磁学篇C 　 一.导体的静电平衡条件 1.静电感应现象 静电感应：外电场的作用导致导体中电荷重新分布而呈现出带电的现象 静电平衡状态：导体内部和表面上都没有电荷的定向移动状态 §13-1电场中的导体 2.导体的静电平衡条件 无外电场 §13-1电场中的导体 导体的静电感应过程 加外电场---电子在电场力作用下运动 §13-1电场中的导体 导体的静电感应过程 外场 感应 §13-1电场中的导体 导体的静电感应过程 外场 感应 §13-1电场中的导体 导体的静电感应过程 外场 感应 §13-1电场中的导体 导体的静电感应过程 外场 感应 §13-1电场中的导体 导体的静电感应过程 外场 感应 §13-1电场中的导体 导体的静电感应过程 外场 感应 §13-1电场中的导体 导体的静电感应过程 外场 感应 §13-1电场中的导体 导体的静电感应过程 外场 感应 §13-1电场中的导体 导体的静电感应过程 外场 感应 §13-1电场中的导体 导体的静电感应过程 外场 感应 §13-1电场中的导体 静电平衡状态 导体的静电感应过程 §13-1电场中的导体 　 静电平衡条件： 导体内部任何一点的场强为零 导体表面上任何一点的场强方向垂直于该点的表面 等价条件： 静电平衡时，导体为等势体. §13-2静电平衡导体上的电荷分布静电平衡导体的电荷分布 §13-1电场中的导体 1.导体处于静电平衡时，导体内部没有净电荷，电荷只能分布在导体表面上 证：在导体内任一点P处取一任意小的高斯面S 即电荷只能分布在导体表面上 ----体内无净电荷 静电平衡导体内 §13-2静电平衡导体上的电荷分布 2.有空腔的导体：设空腔导体带电荷Q 空腔内没有电荷时:导体内部和空腔内表面上都没有净电荷存在，电荷只分布在导体外表面 证：在导体内作一包围空腔的高斯面 S 即 ----S内无净电荷存在 导体内 §13-2静电平衡导体上的电荷分布 问题：会不会出现空腔内表面分布有等量异号电荷的情况呢？ 空腔内有电荷q时：空腔内表面感应出等值异号电量-q，导体外表面的电量为导体原带电量Q与感应电量q的代数和 由高斯定理和电荷守恒定律可证 §13-2静电平衡导体上的电荷分布 3.静电平衡导体，表面附近场强的大小与该处表面的电荷面密度成正比 证:过紧