大學物理第五版馬文蔚061靜電場中的導體

一）靜電感應與靜電平衡+++++--靜電平衡--導體中沒有電荷做任何定向移動。+---+++§6--1靜電場中的導體導體靜電平衡條件導體內(nèi)任一點的電場強度為零。+++++導體表面電場強度方向與導體表面垂直。+++-----+++++導體是一等勢體，導體表面是一等勢面。證明：設一導體處于靜電平衡狀態(tài)。abdc二）靜電平衡時導體上電荷的分布1）實心導體

電荷只分布在導體表面。-+-++-S證明：在導體內(nèi)作一高斯面S=0S可以任意做高斯面，故內(nèi)部無電荷2）空腔導體A）腔內(nèi)無帶電體特點：1）空腔內(nèi)表面沒有電荷，電荷只分布在外表面。2）空腔內(nèi)部也沒有電場，為一等勢空間。++---+實驗驗證：+++++++++++++B）腔內(nèi)有帶電體（設內(nèi)部電荷為q，空腔導體原來帶電Q）結(jié)論：靜電平衡時，導體內(nèi)表面帶電-q，外表面帶電q+Q。證明：作高斯面S+q+q++++++++++--------由電荷守恒可得外表面導體++++++++++++

3)導體表面場強與該處電荷面密度成正比。緊貼表面作一圓柱形高斯面。帶來一個現(xiàn)象--尖端放電“電風”焊接：+++++++一般情況下，導體表面曲率較大的地方，電荷密度也較大。++++++++Q三）靜電屏蔽咯咯嚓嚓++++++++Q+++實驗：+解釋：++++++++++++++----------++++++++++++++--------------------+++++++++Q++實際中大量應用：1）測試用的屏蔽室2）無線電電路中的屏蔽罩、屏蔽線、高壓帶電作業(yè)中的均壓服。3）變壓器中的屏蔽層。初級次級例1）點電荷q離中性導體球球心的距離為r

球半徑為R，求球內(nèi)P點的V、E和球感應電荷q’

q+rPR解：球心O處q’+++2）在一接地導體球附近，點電荷q離球心的距離為L，球半徑為R，求導體球上的感應電荷的電量。解：設導體上感應電荷為q’RoA-----------q+L例3）無限大的導體平板A、B，間距為d，板面為S。帶電QA、QB（忽略邊緣）求電荷面密度及電場強度分布。解：設四個表面電荷面密度分別為：

4

3、

2、

1、

1

2

3

4QBQA每一點的場強由四個面的場強疊加而成

1

2

3

4QBQAab解以上四式得電荷守恒XLMR若QA=-QB0這時電場只集中在兩板間。

1

2

3

4QBQAX

3

2例4、在帶電量為、半徑為R1的導體球殼外，同心放置一個內(nèi)外半徑為R2、R3的金屬球殼。

1、求外球殼上電荷及電勢分布；

2、把外球殼接地后再絕緣，求外球殼