物理下第九章靜電場

上節(jié)回顧場強與電勢的關(guān)系等勢面與電場線的關(guān)系a、等勢面與電場線處處正交b、電場線總是指向電勢降低的方向c、電場線密集的地方，等勢面也比較密集§9－4靜電場與導(dǎo)體的相互作用一、靜電感應(yīng)1、靜電感應(yīng)現(xiàn)象在外電場作用下，導(dǎo)體的電荷分布發(fā)生變化的現(xiàn)象2、引起靜電感應(yīng)現(xiàn)象的原因:導(dǎo)體中的電子作定向運動導(dǎo)體中的電子定向運動結(jié)束內(nèi)因：導(dǎo)體內(nèi)存在大量自由電子外因：外電場導(dǎo)體放入外電場++++++++++3、靜電感應(yīng)的結(jié)果：導(dǎo)體內(nèi)部的電荷重新分布，達(dá)到一種新的平衡狀態(tài)——靜電平衡狀態(tài)宏觀上看：導(dǎo)體上的電荷分布不再隨時間改變微觀上看：導(dǎo)體內(nèi)部的自由電子的定向運動完全停止二、靜電平衡條件在靜電平衡狀態(tài)下1、導(dǎo)體內(nèi)部的場強處處為零E＝0（電勢表述：導(dǎo)體是一個等勢體U＝C）++++++++++2、導(dǎo)體表面附近的場強與導(dǎo)體表面處處正交E∥n（導(dǎo)體表面是等勢面U＝C

）等勢體等勢面同理，如果已經(jīng)達(dá)到靜電平衡，但導(dǎo)體表面可用反證法說明設(shè)已經(jīng)達(dá)到靜電平衡自由電子受力作定向運動非平衡，與前提矛盾則場強沿表面的分量會驅(qū)使電子沿表面定向運動與前提矛盾三、導(dǎo)體上的電荷分布在靜電平衡狀態(tài)下1、電荷只分布在（內(nèi)外）表面⑴實心導(dǎo)體，凈電荷只分布在外表面；⑵空腔導(dǎo)體a、內(nèi)部沒有其它帶電體的空腔導(dǎo)體，凈電荷只分布在外表面++++++++++++++++++++++++++++++++b、內(nèi)部有其它帶電體的空腔導(dǎo)體，其內(nèi)外表面都有凈電荷，且內(nèi)表面的電量與空腔內(nèi)的電荷的電量等值異號）2、導(dǎo)體表面的電荷分布++++++++++++++++++++++++++++++++

導(dǎo)體表面上的電荷分布情況，不僅與導(dǎo)體表面形狀有關(guān)，還和它周圍存在的其他帶電體有關(guān)。對于孤立導(dǎo)體：表面上的電荷密度的大小與該處表面的曲率有關(guān)。曲率較大，表面尖而凸出部分，電荷面密度較大曲率較小，表面比較平坦部分，電荷面密度較小曲率為負(fù)，表面凹進去的部分，電荷面密度最小σ∝1/Rx（孤立導(dǎo)體）四、感應(yīng)電荷對場強的影響

根據(jù)場強迭加原理，空間任意點的場強都是所有電荷共同產(chǎn)生的。因此，如果原來的場強為E0、感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強為E

/，則空間任意點的總場強E

＝E0＋

E/，迭加的最后結(jié)果1、導(dǎo)體內(nèi)部的場強處處為零，即E＝02、表面附近場強

導(dǎo)體外部近表面處場強方向與該處導(dǎo)體表面垂直，大小與該處導(dǎo)體表面電荷面密度成正比?？衫酶咚苟ɡ碜C明五、靜電的應(yīng)用1、尖端放電

尖端附近電場特別強，足以使周圍空氣分子電離而使空氣被“擊穿”，導(dǎo)致“尖端放電”。2、靜電除塵靜電的應(yīng)用.AVI高壓帶電作業(yè).AVI3、靜電屏蔽

封閉導(dǎo)體殼（不論接地與否）內(nèi)部的電場不受外電場的影響；

接地封閉導(dǎo)體殼（或金屬絲網(wǎng)）外部的電場不受殼內(nèi)電荷的影響。++++六、有導(dǎo)體存在時場強和電勢的計算電荷分布電荷守恒定律場強迭加原理靜電平衡條件課堂練習(xí)：將一不帶電的導(dǎo)體球放入均勻靜電場中，其電場分布將會如何改變？（用電場線表達(dá)）+++++++如果放入空心導(dǎo)體有沒有不同？例1.已知：導(dǎo)體板A，面積為S、帶電量Q，在其旁邊放入導(dǎo)體板B。

求：(1)A、B上的電荷分布及空間的電場分布(2)將B板接地，再求電荷分布a點：b點：A板：B板：場強疊加原理電荷守恒定律解方程得:電荷分布場強分布兩板之間板左側(cè)板右側(cè)

(2)將B板接地，再求電荷及場強分布板接地時a點b點求解，可得場強分布電荷分布兩板之間兩板之外例2.已知R1R2R3qQ求①電荷及場強分布；球心的電勢②用導(dǎo)線連接A、B，再作計算解:由高斯定理得可知電荷分布場強分布根據(jù)靜電平衡條件及電荷守恒定律球心的電勢場強分布球殼外表面帶電②用導(dǎo)線連接A、B，再作計算連接A、B，中和練習(xí)已知:兩金屬板帶電分別為q1、q2