静电场下.ppt

§、电容器
理论基础为静电场的高斯定理与环流定理
静电场与物质的相互作用问题:(1)物质在静电场中要受到电场的作用,表现出宏观电学性质;(2)物质的电学行为也会影响电场分布,最后达到静电平衡状态。
物体响应外电场产生电流的性质称为导电性.
通常人们按导电性的差异将物体分为导体、绝缘体、半导体和超导体.
在金属导体中,原子外层的价电子很松散,可以脱离原子在导体内自由运动,称为“自由电子”.
导体
***物质分类***
导体、电介质和半导体与静电场作用的物理机制各不相同。
绝缘体
半导体
导体内存在大量的自由电子(在晶格离子的正电背景下)
与导体相对,绝缘体内没有可自由移动的电子——称电介质
本章讨论金属导体
半导体内有少量的可自由移动的电荷
§ 导体的静电平衡性质
一、导体的带电和静电感应
金属导体中一般有着大量的自由电子,例如铜的自由电子密度约为8×1022cm-3.
自由电子好像是关在容器中的气体分子,它们时刻都在进行无规则的热运动.
当导体未带电或未受到外电场作用时,其内部的自由电子负电荷与晶格离子正电荷平均说来是等量分布的,因此导体的任何部分都呈电中性.
若将导体放在外电场中,导体中的自由电子将在外电场作用的驱使下运动到导体的一端而堆积起来,使导体的一端因多余电子而带负电,另一端因缺少电子而带正电,这一现象就是所谓静电感应现象.
因静电感应而出现的电荷称为感应电荷.
静电感应
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导体置于电场中,其上的电荷重新分布的现象,称为静电感应。
当导体中的电荷静止,电场恒定时,导体处于静电平衡。
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No charge moves!
二、导体的静电平衡性质