若施以外电场 ,产生静电感应:
当感应电场绝对值与原电场大小相等时,自由电子停止漂移,导体内电场为零。
静电平衡几乎没有形成过程,瞬间完成。
静电平衡下的导体性质:
1、导体内电场强度为零。
2、整个导体是等势体,导体表面是等势面。
3、导体表面附近的电场强度处处与表面垂直。
思考:由于外部电场的作用,使某一导体两端出现异号电荷,空间的电场线如何画?
1、导体内部不存在净电荷,电荷都分布在导体表面上
在导体内部任取一闭合曲面S,运用高斯定理:
2、电荷面密度与场强的关系
在表面任取一面元,作一圆柱闭合面,电荷面密度为均匀分布。电通量为:
3、表面曲率的影响 尖端放电
推论: 由于任意形状导体的表面都可视为许多半径不同的球面连接而成,因此表面上各处的面电荷密度之比,反比于对应的曲率半径之比。因此表面尖锐的地方电荷密度大,反之电荷密度小。
静电平衡时的性质:
(1)腔内表面无电荷,电荷只分布在外表面。 //可用高斯定理证明
(2)腔内无电场,电势处处相等。
说明:腔内的场与腔外(包括壳的外表面)的电量及分布无关
见14.3 例3
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