高二物理競賽靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)課件

1++§5.4靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)231、原子的電結(jié)構(gòu)

內(nèi)層電子價(jià)電子一靜電感應(yīng)靜電平衡條件4原子內(nèi)部殼層的電子受外層電子的屏蔽一般都填滿了每一個(gè)殼層在原子中結(jié)合得比較緊填充在最外層的電子與核的結(jié)合較弱，容易擺脫原子核的束縛——稱為價(jià)電子——自由電子

物質(zhì)中的電荷在電場的作用下重新分布場分布互相影響場分布、互相制約

達(dá)到某種新的平衡

52.靜電感應(yīng)現(xiàn)象靜電感應(yīng)：外電場作用導(dǎo)致導(dǎo)體中電荷重新分布而呈現(xiàn)出帶電的現(xiàn)象++++++++感應(yīng)電荷6導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程加上外電場后E外7導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程加上外電場后E外+8導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程加上外電場后E外++9導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程加上外電場后E外+++10導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程加上外電場后E外+++++11導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程加上外電場后E外+++++12導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程加上外電場后E外++++++13導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程加上外電場后E外+++++++14導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程加上外電場后E外++++++++15導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程加上外電場后E外+++++++++16導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程加上外電場后+E外+++++++++17導(dǎo)體的靜電感應(yīng)過程加上外電場后+E外+++++++++18導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡+E+++++++++E外E感+==內(nèi)0E外E感193、導(dǎo)體的靜電平衡1).靜電平衡的條件感應(yīng)電荷

當(dāng)導(dǎo)體放入外電場中時(shí)，引起導(dǎo)體內(nèi)部電荷的重新分布將產(chǎn)生感應(yīng)電荷當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)部和表面上都沒有電荷作定向運(yùn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)，稱為導(dǎo)體的靜電平衡狀態(tài).20導(dǎo)體靜電平衡的條件:(ii)

導(dǎo)體表面（i）導(dǎo)體內(nèi)部2).導(dǎo)體在靜電平衡時(shí)的性質(zhì)(1)導(dǎo)體是等勢體，導(dǎo)體表面是等勢面pQ導(dǎo)體內(nèi)部∴U內(nèi)

=常數(shù)導(dǎo)體表面pQ∴U表

=常數(shù)21(2)凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面實(shí)心導(dǎo)體s=0令S→0，則必有內(nèi)=0。

靜電場中的孤立帶電體導(dǎo)體上電荷面密度的大小與該處表面的曲率有關(guān)。

一般說，在導(dǎo)體的向外突出部位的曲率越大，面密度σ也越大。22(3)導(dǎo)體表面附近場強(qiáng)大小與該處電荷面密度e成正比在導(dǎo)體表面任取一面元△s,面元上的電量

q=·△s又△s面上均勻,E1=常矢注意:E是導(dǎo)體表面處的總電場

(所有電荷的貢獻(xiàn)).23尖端放電：

帶電的尖端電場強(qiáng)，使附近的空氣電離，因而產(chǎn)生放電。雷擊大廈24尖端放電現(xiàn)象的利與弊

尖端放電會損耗電能,還會干擾精密測量和對通訊產(chǎn)生危害

.然而尖端放電也有很廣泛的應(yīng)用

.<電風(fēng)實(shí)驗(yàn)>++++++++++<避雷針>尖端放電現(xiàn)象的利用25空氣中的直流高壓放電