16.导体与静电场的相互作用BY景雅菲

一、静电感应现象

image.png

二、达到静电平衡的过程

image.png
三、静电平衡的三个特征

1. 内部场强为零
2. 表面处的场强、与表面垂直

3. 导体成为等势体

   
   image.png
   

   四、导体中电荷的分布
   1.实心导体：内部必然无电荷

   
   image.png

4. 空腔导体：内表面也必然无电荷

   
   image.png

5. 空腔导体、空腔中有外加电荷：
   内、外表面，感应等量异种电荷

   
   image.png

~用反证法，若电场强度不为零，则自由电荷将能移动。
说明:
1.这里所指的导体内部的场强是指空间中的一切电荷(包括导体外部的电荷和导体上的电荷)在导体内部产生的总场强。
2.以后所指的导体都是指处在静电平衡状态下的导体。
五、导体表面的电荷面密度

image.png
！电荷面密度与场强成正比！
六、静电感应的应用
1.尖端放电
image.png
一般来说， 孤立导体处于静电平衡时，它的表面各处的面电荷密度与各处表面的曲率有关，曲率越大的地方，面电荷密度越大。
2.电风实验
image.png
在静电平衡时，导体所带的电荷仅分布在导体的表面，且导体表面上的电荷分布于导体的表面形状有关; 导体表面越尖锐的地方，聚集的电荷量越大，该处附近的电场强度也越强，在高压电场的作用下，尖端附近的空气中残存的。
3.避雷针
image.png
当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变。在避雷针的顶端，形成局部电场集中的空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。
4.屏蔽外电场
image.png
5.屏蔽内电场
image.png