第12章 导体 (Conductor electricity)
1 Conductor electricity 第12章 导体电学 (Conductor electricity) (4)
s12-1静电场中的导体金属导的 导体的静电平衡条件 导体的静电平衡状态导体内部和表面都没有电 荷作宏观定向运动的状态 E 静电感应 图12-1 导体内部的场强:E=E+E′=0 外感
2 一 .导体的静电平衡条件 §12-1 静电场中的导体(金属导体) 导体的静电平衡状态—导体内部和表面都没有电 荷作宏观定向运动的状态 。 导体内部的场强: Eo 图12-1 E E E =0 o = + E 外 感 静电感应
因此,导体处于静电平衡的条件是 1.导体内部的场强处处为零,即E=En+E=0。 2导体表面附近的场强方向垂直于导体表面。 导体处于静电平衡只需:10-14~1013s 静电平衡下导体的性质 1导体内部的场强处处为零。 2静电平衡下的导体是等势体,其表面是等势面 E·=0 Va=vb U-V=「E.d=0 图12
3 二.静电平衡下导体的性质 2.导体表面附近的场强方向垂直于导体表面。 导体处于静电平衡只需:10-14~ 10-13s! 因此,导体处于静电平衡的条件是 1.导体内部的场强处处为零,即 E Eo E =0。 = + 1.导体内部的场强处处为零。 2.静电平衡下的导体是等势体,其表面是等势面。 a b c 图12-2 Va =Vb − = b a a b V V E dl = 0 Va =Vc − = c a a c V V E dl = 0
静电平衡下,实心导体所带的电荷只能分 布在导体的表面上 E·dS 1 任意闭合 ∑q 曲面s 0(s内) 即任一闭合曲面内均无净电 S 荷,所以电荷只能分布在外表面 上 图12-3 四.导体表面附近的场强(p171) E (12-1) 方向:垂直于导体表面 图12-4
4 三 .静电平衡下,实心导体所带的电荷只能分 布在导体的表面上 即任一闭合曲面内均无净电 荷，所以电荷只能分布在外表面 上。 q 图12-3 = ( s ) i s o E dS q 曲 面 内 任意闭合 1 =0 s 四.导体表面附近的场强(p171) o E = (12-1) 方向：垂直于导体表面。 E 图12-4
E 五尖端放电 导体表面上的电荷面密度与曲率成正比。 导体表面曲率半径愈小处(即曲率愈大处,电荷面 密度愈大,电场也愈大,以致空气被击穿,从而形成 尖端放电 在高压设备中,为了防止因尖端放电而引起的危险 和漏电造成的损失,输电线的表面应是光滑的。具有 高电压的零部件的表面也必须做得十分光滑并尽可能 做成球面。与此相反,人们还可以利用尖端放电。例 如,火花放电设备的电极往往做成尖端形状,避雷针也 是利用尖端的缓慢放电而避免“雷击”的
5 导体表面上的电荷面密度与曲率成正比。 导体表面曲率半径愈小处(即曲率愈大处),电荷面 密度愈大，电场也愈大，以致空气被击穿，从而形成 尖端放电。 在高压设备中,为了防止因尖端放电而引起的危险 和漏电造成的损失,输电线的表面应是光滑的。具有 高电压的零部件的表面也必须做得十分光滑并尽可能 做成球面。与此相反,人们还可以利用尖端放电。例 如,火花放电设备的电极往往做成尖端形状,避雷针也 是利用尖端的缓慢放电而避免“雷击”的。 五.尖端放电 o E =