1、8.1静电场中的导体,8.1.1 导体的静电平衡性质,导体静电感应：,在外电场影响下，导体表面不同部分出现正负电荷的现象。,一、导体的静电平衡状态,导体静电平衡：,导体内部和表面没有电荷的宏观定向运动。,二、静电平衡时导体中的电场特性,1、导体内部的场强处处为零。导体表面的场强垂直与导体的表面。,2、导体内部和导体表面处处电势相等，整个导体是个等势体。,三、静电平衡态下导体的带电特性,1、在静电平衡下，导体所带的电荷只能分布在导体的表面，导体内部没有净电荷。,（1）实心导体在静电平衡时的电荷分布,导体内部没有净电荷，电荷只能分布在导体表面。,结论：,（2）空心导体，空腔内无电荷,电荷分布在导体
2、外表面，导体内部和内表面没净电荷,（3）空心导体，空腔内有电荷q,+q,电荷分布在导体内外两个表面，内表面带电荷-q。,导体中：,2、处于静电平衡的导体，其表面上各点的电荷密度与表面邻近处场强的大小成正比。,dS,高斯定理：,3、静电平衡下的孤立导体，其表面处面电荷密度与该表面曲率有关，曲率（1/R）越大的地方电荷密度也越大，曲率越小的地方电荷密度也小。,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,四、尖端放电,-,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,-,+,+,五、静电屏蔽,1、空腔导体，腔内没有电荷,空腔导体起
3、到屏蔽外电场的作用。,接地的空腔导体可以屏蔽内、外电场的影响。,+q,2、空腔导体，腔内存在电荷,六、有导体时的静电场计算,带电体外套一导体球壳，则下列说法中正确的是： A壳外电场不影响壳内电场，但壳内电场要影响壳外电场； B壳内电场不影响壳外电场，但壳外电场要影响壳内电场； C壳内、外电场互不影响； D壳内、外电场仍互相影响； E若将外球壳接地，则答案C是正确的。,例1、有一外半径R1，内半径为R2的金属球壳。在球壳中放一半径为R3的金属球，球壳和球均带有电量10-8C的正电荷。问：（1）两球电荷分布。 （2）球心的电势。 （3）球壳电势。,解：,（r R3 ）,（R3 R2 ）,(1) 电
4、荷+q分布在内球表面。,球壳内表面带电-q。,球壳外表面带电2q。,（R2 R1 ）,(2),（3）,例2 一无限大均匀带电平面附近放置一与之平行的无限大导体平板。已知带电平面的电荷面密度为，导体板两表面1和2的感应电荷面密度为多少?,解:导体内任取一点P，P点的场强叠加为0。取场强向右为正：,解（1）：,电荷守恒：,作高斯面，由静电平衡条件，导体板内E=0。,例3、两块大导体平板，面积为S，只一个板带电q1，（1）若另一极板不接地，求平板各表面的电荷密度；（2）若另一极板接地，求平板各表面的电荷密度。,（2）若另一极板接地，求平板各表面的电荷密度；,解（2）：,电荷守恒：,由静电平衡条件，导
5、体板内E=0。,8.2 电容 电容器,一、孤立导体的电容,定义：孤立导体所带电量Q与其电势U的比值。,单位：法拉“F”F= CV-1,真空中孤立导体球的电容：,地球的电容：C=700F,二、电容器,电容器：,一种储存电能的元件。由电介质隔开的两块任意形状导体的组合。两导体称为电容器的极板。,极板电量q与极板间电势差U之比值。,电容器电容：,三、电容器的计算,1、平板电容器,电容：,2、圆柱形电容器,高斯定理：,圆柱形电容器电容：,3、球形电容器,计算电容器电容的步骤：,1、计算极板间的场强E,2、计算极板间的电势差,3、由电容器电容定义计算C,四、电容器的串、并联,1、电容器的并联,等效电容：,并联电容器的等效电容等于个电容器电容之和。,结论：,2、电容器的串联,等效电容：,
