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第10章导体和电介质中的静电场
静电场中的导体
电容及电容器
静电场中的电介质
静电场的能量
:由外电场引起的导体表面电荷的重新分布
:导体内部和表面没有电荷的宏观定向运动
导体的静电平衡
晶体点阵和自由电子示意图
静电场中的导体
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导体是等势体

(1)导体内部任何一点处的电场强度为零;
(2)导体表面处的电场强度的方向,都与导体表面垂直.
导体表面是等势面
导体内部电势处处相等
静电平衡时导体上的电荷分布
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结论静电平衡时导体内部无净电荷,净电荷只能分布在表面
(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?
1. 导体上的静电荷只能分布在表面
若内表面带电
所以内表面不带电
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结论电荷只能分布在外表面上(内表面无电荷)
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矛盾
导体是等势体
空腔内有电荷
电荷分布在表面上
内表面上有电荷吗?
结论当空腔内有电荷时,内表面因静电感应出现等值异号的电荷,外表面有感应电荷(电荷守恒)
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为表面电荷面密度
作钱币形高斯面 S

表面电场强度的大小与该表面电荷面密度成正比
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导体表面电荷分布与导体形状以及周围环境有关.

孤立的导体处于静电平衡时,表面各处的面电荷密度与各处表面的曲率有关,曲率越大的地方,面电荷密度也越大.
带电导体尖端附近电场最强
带电导体尖端附近的电场特别大,可使尖端附近的空气发生电离而使导体产生放电现象,即尖端放电。
尖端放电会损耗电能, 还会干扰精密测量和对通讯产生危害. 然而尖端放电也有很广泛的应用。
尖端放电现象
尖端放电现象的利与弊:
< 避雷针>