大学物理之第3章 静电场中的导体.ppt
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本节讨论静电场中金属导体与电场的相互作用(影响)+++导体是等势体§3.2静电平衡的导体上的电荷分布+3.孤立的导体处于静电平衡时,其表面上各处的电荷面密度与各处表面的曲率有关,曲率越大的地方,电荷面密度也越大。带电导体尖端附近电场最强+﹡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.在雷雨天气,高楼上空出现带电云层时,避雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷,由于避雷针针头是尖的,而静电感应时,导体尖端总是聚集了最多的电荷.这样,避雷针就聚集了大部分电荷.避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器,由于它较尖,即这个电容器的两极板正对面积很小,电容也就很小,也就是说它所能容纳的电荷很少.而它又聚集了大部分电荷,所以,当云层上电荷较多时,避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿,成为导体.这样,带电云层与避雷针形成通路,而避雷针又是接地的.避雷针就可以把云层上的电荷导入大地,使其不对高层建筑构成危险,保证了它的安全.例题两个半径分别为R和r的球形导体(R>r),用一根很长的细导线连接起来(如图),使这个导体组带电,电势为,求两球表面电荷面密度与曲率的关系。可见大球所带电量Q比小球所带电量q多。§3.3有导体存在时静电场的分析与计算例1、金属板面积为S,带电量为Q。近旁平行放置第二块不带电大金属板。选取如图高斯面,根据高斯定理有:2、右板接地已知:金属球与金属球壳同心放置,球的半径为R1、带电为q;壳的半径分别为R2、R3带电为Q;(3)球的电势例题3接地导体球附近有一点电荷,如图所示。求:导体上感应电荷的电量静电屏蔽---利用空腔导体将内外电场隔离,使之互不影响的现象1.屏蔽外电场说明2.屏蔽腔内电场在静电平衡状态下,空腔导体外面的带电体不会影响空腔内部的电场分布;一个接地的空腔导体,空腔内的带电体对腔外的物体不会产生影响。因此接地导体壳这种静电屏蔽装置可使腔内、腔外的电场互不影响.