2、静电场中的导体和电介质.ppt
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1、2.4 静电场中的导体,金属导体中存在大量的自由电子,它们时刻作无规则的微观运动(“热运动”)。当自由电子受到电场力作用时,会在热运动的基础上附加一种有规则的宏观运动,形成电流。当导体中自由电子不作宏观运动(没有电流)时,我们说导体达到了静电平衡的状态。,2.4.1 导体的静电平衡,导体静电平衡的特点,(1)导体内部任意一点的电场强度等于零。 (2)导体表面上任一点的场强必定垂直于导体表面。 (3)导体为等势体,导体表面是等势面。 (4)电荷都分布在导体的表面上,导体内部任一小体积元内的净电荷等于零。 (5)导体在电场中达到静电平衡时,其表面上电荷的分布不一定是均匀的,一般地讲,表面曲率大的地
2、方,电荷密度大;表面曲率小的地方,电荷密度小。,2.4.1 导体的静电平衡,2.4.2 静电感应,处在电场中的孤立导体,在外加电场的作用下,使自由电子逆着电场的方向运动。导致导体的一端出现负电荷,而另一端出现正电荷,这种现象叫静电感应。,2.4.3 静电屏蔽,由导体静电平衡的特点可知,导体在电场中达到静电平衡后,导体内部任何点的场强均为零。所以,导体外部的电力线只能终止(或起始)于导体表面,并与导体表面垂直,不能穿过导体进入内部。也就是说,空腔导体内部的物体不会受到外部电场的影响。 空腔导体使其内部不受外电场影响的性质叫静电屏蔽。 在静电防护领域,为了使对静电敏感的器件不受外界静电场的影响,通
3、常将敏感器件装在屏蔽袋中。,如果空腔导体不接地,虽然可以屏蔽外电场,但当空腔内有电荷存在(净电荷不为零)时,空腔导体内部的电荷会在导体外部激发电场。 当导体接地时,不仅导体外部的电场对空腔内部无影响,而且导体壳内的电荷对导体外部空间也无影响,这也是一种静电屏蔽。这是接地导体对其内部电荷的屏蔽。,1.4.4 在静电领域材料的分类,静电导体:表面电阻率小于1105/sq或体电阻率小于1104cm(或1102m)的材料。 静电屏蔽材料:表面电阻率小于1104/sq,或体积电阻率小于1.0103cm的材料,采用这种材料制作的法拉第保护罩可防止静电敏感器件受到静电的影响。静电屏蔽材料属于静电导电材料。
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