静电现象上课

1、7 7金属导体的微观结构如何？金属导体的微观结构如何？ 金属导体中存在自由移动的电子。金属导体中存在自由移动的电子。把不带电的金属导体把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为放到电场强度为Eo的电场中，导体中的自由电子将如何运动？的电场中，导体中的自由电子将如何运动？-0E-1 1、导体中自由电荷、导体中自由电荷在电场力作用下将发在电场力作用下将发生定向移动生定向移动. .EEE2 2、 导体两端出现感应电导体两端出现感应电荷荷, ,感应电荷在导体中产感应电荷在导体中产生与原电场反向的感应生与原电场反向的感应电场电场. .0E-E-3 3、感应电荷的电场增到、感应电荷的电场增到与外电场相等时，

2、导体内与外电场相等时，导体内合场强为零。自由电荷的合场强为零。自由电荷的定向移动停止定向移动停止 . .0E-E=04 4、静电平衡：导体中、静电平衡：导体中无电荷定向移动的状态无电荷定向移动的状态, ,就叫静电平衡状态就叫静电平衡状态. .静电平衡静电平衡 发生静电感应的导体，当感应电荷产生的电场发生静电感应的导体，当感应电荷产生的电场EE和原电场和原电场E E在导体内叠加为零，自由电子停止定在导体内叠加为零，自由电子停止定向移动，这时导体所处的状态叫静电平衡状态。向移动，这时导体所处的状态叫静电平衡状态。EEEE合=0一、静电平衡的特点一、静电平衡的特点1 1、处于静电平衡状态下的导体，、

3、处于静电平衡状态下的导体，内部的场强内部的场强处处为零处处为零。2 2、处于静电平衡状态的、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。它的表面是个等势面。地球是一个极大的导体，可以认为处于地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。我们可以选大地做零电势体的一个原因。3 3、导体外表面处场强方向必跟该点的表面、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂垂直直。练习练习当当导体达到静电平衡状态时，其场强的特征导体达到静电平衡状态时，其场强的特征是：是：( )( ) A

4、. A.外电场外电场E E0 0消失。消失。 B.B.感应电荷产生的电场感应电荷产生的电场E E为零。为零。 C.C.导体内部合场强导体内部合场强E E内内 = = E E0 0 + E+ E=0=0。 D.D.导体表面和内部场强均为零。导体表面和内部场强均为零。C法拉第圆筒实验结论结论: : 平衡时导体内部没有电荷，其电荷只分布在外表面。平衡时导体内部没有电荷，其电荷只分布在外表面。二、导体上的电荷分布：二、导体上的电荷分布：思考：思考：电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢？电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢？均匀球形导体均匀球形导体结论结论: : 在导体外表面，越尖锐的位置电荷的密度越大。凹

5、陷在导体外表面，越尖锐的位置电荷的密度越大。凹陷的位置几乎没有电荷。的位置几乎没有电荷。应用：避雷针应用：避雷针三、尖端放电三、尖端放电尖端放电的原理是什么？导体尖锐部位的电荷特别密集，尖端附近的电场特导体尖锐部位的电荷特别密集，尖端附近的电场特别强，会把空气分子别强，会把空气分子“撕裂撕裂”，使分子中的正负电，使分子中的正负电荷分离，这种现象叫荷分离，这种现象叫电离电离尖端放电的原理有何应用？中性的分子电离后变成带负电的自由电子和带正电的中性的分子电离后变成带负电的自由电子和带正电的离子，这些带电的粒子与导体尖端的异种电荷，相互离子，这些带电的粒子与导体尖端的异种电荷，相互吸引而奔向尖端，与

6、尖端上的电荷中和，这个现象叫吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这个现象叫尖端放电尖端放电避雷针避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施是利用尖端放电避免雷击的一种设施四、静电屏蔽现象四、静电屏蔽现象-+ 思考思考: :空心导体壳内的验电器箔片会张开空心导体壳内的验电器箔片会张开吗吗? ?静电屏蔽静电屏蔽: :静电平衡时静电平衡时, ,空心导体壳可保护其内部空心导体壳可保护其内部区域不受外电场影响的现象区域不受外电场影响的现象. .不会不会 因为导体壳内部合场强为零因为导体壳内部合场强为零. .静电屏蔽实验静电屏蔽实验1 1静电屏蔽实质：静电屏蔽实质：利用了静电感应现象利用了静电感应现象, ,使金属壳内感应电荷的电场和使金属壳内感应电荷的电场和外加电场矢量和为零外加电场矢量和为零, ,好像是金属壳将外电场好像是金属壳将外电场“挡挡”在外面，即在外面，即所谓的屏蔽作用，其实是壳内两种电场所谓的屏蔽作用，其实是壳内两种电场并存，矢量和为零而已并存，矢量和为零而已2 2两种情况两种情况(1)(1)导体内空腔不受外界影响，如图甲所示：导体内空腔不受