8.5静电场中的导体.ppt

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1、8.5 8.5 静电场中的导体静电场中的导体静电平衡状态静电平衡状态静电屏蔽静电屏蔽问题引入问题引入尖端放电尖端放电静电感应静电感应 问题引入问题引入 如图所示，把带电导体移近不带电的导体，会发生什如图所示，把带电导体移近不带电的导体，会发生什么现象呢？么现象呢？一、静电感应一、静电感应把导体放入电场时，导体中的自由电子将受到电场力把导体放入电场时，导体中的自由电子将受到电场力的作用而产生运动，电荷重新分布使得原本呈中性的导体的作用而产生运动，电荷重新分布使得原本呈中性的导体两端出现等量异号电荷，这种现象叫做两端出现等量异号电荷，这种现象叫做静电感应静电感应。静电感应所产生的电荷叫做静电感应所

2、产生的电荷叫做感应电荷感应电荷。利用静电感应使导体带电的方法，叫做利用静电感应使导体带电的方法，叫做感应起电感应起电。二、静电平衡状态二、静电平衡状态 经经静静电电感感应应的的导导体体，它它的的两两端端带带上上了了等等量量的的正正、负负电电荷荷，这这些些电电荷荷产产生生了了一一个个新新的的电电场场，这这个个电电场场与与外外电电场场方方向向相相反反，两两者者叠叠加加使使得得导导体体内内部部的的电电场场减减弱弱，越越来来越越小小，最最后后总总电电场场为为零零，自自由由电电子子不不再再运运动动，我我们们就就说说导导体体处处于于静静电电平衡状态平衡状态。（1）导体内部的场强处处为零。导体内部的场强处处

3、为零。（2）导体表面各点场强方向都与导体表面垂直。导体表面各点场强方向都与导体表面垂直。静电平衡时导体表面为等势面，整个导体为一个等势静电平衡时导体表面为等势面，整个导体为一个等势体，体，电荷只分布在导体的外表面上。电荷只分布在导体的外表面上。3、导体处于静电平衡状态的条件、导体处于静电平衡状态的条件电电荷荷在在导导体体表表面面上上的的分分布布与与表表面面曲曲率率有有关关。平平滑滑的的地地方方电电荷荷分分布布的的少少，电电场场弱弱；突突出出的的地地方方电电荷荷密密集集，电电场场强强。如如果果导导体体有有尖尖端端，则则在在尖尖端端处处电电荷荷密密度度特特别别大大。周周围围电电场场很很强强，可可以

4、以导导致致空空气气电电离离，这这时时气气体体分分子子分分离离成成正正负负离离子子，它它们们受受电电场场力力的的作作用用在在电电场场中中快快速速移移动动，形成尖端放电现象。形成尖端放电现象。三、尖端放电三、尖端放电避避 雷雷 针针静静电电平平衡衡时时导导体体内内部部的的场场强强为为零零这这一一现现象象在在技技术术上上可可用用来来实实现现静静电电屏屏蔽蔽。为为使使仪仪器器或或物物体体不不受受外外电电场场的的影影响响，只只要要把把它它放放入入金金属属空空腔腔即即可可。用用一一个个接接地地的的空空腔腔导导体，可以隔离内外电场的影响，这种办法叫体，可以隔离内外电场的影响，这种办法叫静电屏蔽静电屏蔽。四、

5、静电屏蔽四、静电屏蔽 自自古古以以来来，雷雷电电灾灾害害一一直直存存在在，据据有有关关研研究究统统计计，在在地地球球上上任任一一时时刻刻平平均均有有2000多多个个雷雷暴暴在在进进行行着着，平平均均每每秒秒有有100次次闪闪电电。每每个个闪闪电电强强度度可可高高达达10亿亿伏伏，足足见见其其能能量量之之大，产生的危害可想而知。大，产生的危害可想而知。雷雷 电电青岛市黄岛遭雷击失火青岛市黄岛遭雷击失火 1750年年，富富兰兰克克林林提提出出用用避避雷雷针针来来防防雷雷。富富兰兰克克林林发发明明避避雷雷针针以以后后，建建筑筑物物等等设设施施得得到到了了一一定定的的保保护护。但但雷雷电电灾灾害害也也频频频频发发生生。因因此此，我我们们要要做做好好各各项项防防雷雷安安全全工工作作，对各项防雷设施要定期检测和日常的维护。对各项防雷设施要定期检测和日常的维护。