+ + + + + + + + +
一 静电感应 静电平衡条件
感应电荷
9— 1 静电场中的导体
+ + +
+ + +
+ + +
+ + +
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+
+
+
+
+
+
+
+
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导体内电场强度 外电场强度 感应电荷电场强度
导体的静电平衡状态
—— 导体内部和表面无自由电荷作 定向 移动的状态
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+
+
+
+
+
+
+
+
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+ + +
+
+ +
导
体
是
等
势
体
ne
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静电平衡条件
（ 1）导体内部任何一点处的电场强度为零；
（ 2）导体表面处的电场强度的方向,都与导体表面垂直,
E?
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? 导体表面是等势面
0d ?????? lEU ??
? 导体内部电势相等
0d ??? ?
ABAB
lEU
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A
B
二 静电平衡时导体上电荷的分布 + +
+
+
+ + +
+
+ +
结论 导体内部无电荷,
电荷只分布在表面上。
0
0d
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q
SE
S
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S
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1 实心带电导体
2 空腔导体
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S
空腔内无电荷
S电荷分布在表面上
内表面上有电荷吗？
0d ??? ? lEU
ABAB
??
若内表面带电
所以内表面 不 带电
S
+ + - -
A B
结论 电荷分布在外表面上（内表面无电荷）
+ +
+
+
+
+ +
+
+
+ 矛
盾
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S
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导体是等势体
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空腔内有电荷
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电荷分布在表面上
内表面上有电荷吗？
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2
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S
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结论 当空腔内有电荷 时,内表面因静电感应出
现等值异号的电荷, 外表面有感应电荷 （电荷
守恒） q?
q?
q?
+
+
+
+ +
+
+
+ +
+ +
E?
为表面电荷面密度 ?
作硬币形高斯面 S
3 导体表面电场强度与电荷面密度的关系
0
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表面电场强度的大
小与该表面电荷面密度
成正比
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+ +
+ +
+
+
+
+
+
注意 导体表面电荷分布与导体形状以及周围环境有关,
4 导体表面电荷分布
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0
?
?
?E
带电导体尖端附近电场最强
带电导体尖端附近的电场特
别大，可使尖端附近的空气发生
电离而成为导体产生放电现象，
即 尖端放电,
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,
尖端放电现象
?? E?
尖端放电现象的 利 与 弊
< 电风实验 >
+ + +
+ + + + + +
+
< 避雷针 >
尖端放电现象的利用
三 静电屏蔽
1 屏蔽外电场
E?
外电场
空腔导体可以屏蔽外电场,使空腔内物体不受外电
场影响,这时,整个空腔导体和腔内的电势也必处处相等,
E?
空腔导体屏蔽外电场
q?
接地空腔导体
将使外部空间不受
空腔内的电场影响,
问,空间各部
分的电场强度如何
分布？
接地导体电势为零
q
2 屏蔽腔内电场
+
+
+ +
+
+
+
+
q
导体静电平衡遵循的 基本原则,
1.静电平衡的条件
2.场基本性质方程
3.电荷守恒定律
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例 1 无限大的带电平面的场中
平行放置一无限大金属平板
求：金属板两面电荷面密度
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解, 设金属板面电荷密度
由对称性和电量守恒
21 ?? ?? （ 1）
导体体内任一点 P场强为零
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例 2 有一外半径 和内半径
的金属球壳，在球壳内放一半径 的同心金
属球，若使球壳和金属球均带有 的正电荷，
问 两球体上的电荷如何分布？球心的电势为多少？
cm101 ?R cm72 ?R
cm53 ?R
C10 8??q
解 首先应根据静电平衡的条件求电荷分布
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（ 1）导体内部任何一点处的电场强度为零；
（ 2）导体表面处的电场强度的方向,都与导体表面垂直,
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二 静电平衡时导体上电荷的分布 + +
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电荷只分布在表面上。
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1 实心带电导体
2 空腔导体
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空腔内无电荷
S电荷分布在表面上
内表面上有电荷吗？
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所以内表面 不 带电
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现等值异号的电荷, 外表面有感应电荷 （电荷
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注意 导体表面电荷分布与导体形状以及周围环境有关,
4 导体表面电荷分布
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带电导体尖端附近电场最强
带电导体尖端附近的电场特
别大，可使尖端附近的空气发生
电离而成为导体产生放电现象，
即 尖端放电,
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,
尖端放电现象
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尖端放电现象的 利 与 弊
< 电风实验 >
+ + +
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< 避雷针 >
尖端放电现象的利用
三 静电屏蔽
1 屏蔽外电场
E?
外电场
空腔导体可以屏蔽外电场,使空腔内物体不受外电
场影响,这时,整个空腔导体和腔内的电势也必处处相等,
E?
空腔导体屏蔽外电场
q?
接地空腔导体
将使外部空间不受
空腔内的电场影响,
问,空间各部
分的电场强度如何
分布？
接地导体电势为零
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2 屏蔽腔内电场
+
+
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导体静电平衡遵循的 基本原则,
1.静电平衡的条件
2.场基本性质方程
3.电荷守恒定律
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例 1 无限大的带电平面的场中
平行放置一无限大金属平板
求：金属板两面电荷面密度
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由对称性和电量守恒
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导体体内任一点 P场强为零
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