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课件网) 1.4 电场中的导体 电场强度的叠加:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。 P点的电场强度,等于+Q1在该点产生的电场强度E1与-Q2在该点产生的电场强度E2的矢量和。 如果场源电荷不只是一个点电荷,那么电场强度又是多少呢? 一、场强叠加原理 (多个点电荷产生的电场) 二、静电平衡 一个带电物体靠近导体时,也可以使导体带电,导体因受带电体影响而带电的现象叫做静电感应。 从电场角度解释静电感应: 电场中的导体 静电感应现象的实质:导体在外电场的作用下,电荷重新分布的现象。 静电感应过程: 外电场E0 自由电子 定向移动 感应电荷 感应电场E/ 促使 产生 产生 削弱 E0:外电场; E/ :感应电场 静电平衡: (1)定义:物理学中将导体中没有电荷移动的状态叫做静电平衡。 (2)特点 ①导体内部场强_____ . ②导体表面任一点的场强方向与该处的表面____. ③电荷只分布在导体的_____ . 处处为零 垂直 外表面上 例题1:一根两端无限长的金属导体放入匀强电场中,则达到静电平衡状态时,(1)导体内a点场强方向? (2)导体内a点感应电场方向? 例题2:将上一题中的金属导体放入点电荷产生的电场中,则达到静电平衡状态时,(1)导体内a点场强方向? (2)导体内a点感应电场方向? 例题3:将一个实心球形的金属导体放入点电荷产生的电场中,则达到静电平衡状态时,导体内a点感应电场方向? 1.内外表面分布不同,电荷都分布在外表面,导体内部没有电荷. 2.受导体的形状影响,尖锐的位置电荷密度大. 3.“远近端”电荷的电性相反,电量相等. (1)如图所示,处于静电平衡状态的导体,离场源电荷较近和较远的两端将感应出等量的异种电荷,即“远同近异”. 静电平衡导体的电荷分布有什么特点? 温馨提示:一个孤立的带电体,在自身所带电荷的电场中,处于静电平衡状态,具有静电平衡的所有特点.人与大地都是导体,在人摸(触)导体的过程中,带电体、人、大地组成一个新导体,地球往往是新导体的远端. (2)如图所示,当把两个或多个原来彼此绝缘的导体接触或用导线连接时,就可把它们看做是一个大导体,有些问题中所提到的“用手触摸某导体”其实就是导体通过人体与大地构成一个大导体. 三.静电屏蔽 (1)定义:处于_____状态的中空导体壳,内部场强处处为零,导体外壳使它内部不受_____影响的现象. (2)应用:电子仪器和电子设备外面都有金属壳,通信电缆外面包有一层金属丝网套,高压线路的检修人员要穿屏蔽服等,都是利用_____消除外电场的影响. 静电平衡 外部电场 静电屏蔽 1.导体内部不受外部电场的影响 (1)现象:使带正电的金属球靠近验电器,验电器的箔片张开,这表示验电器受到附近带电体的影响,如图(甲)所示;用一个金属网罩把验电器罩住,再让带电金属球靠近,验电器的箔片不张开,这表示金属网罩内的验电器不受附近带电体的影响,如图(乙)所示. 静电屏蔽的两种情况 (2)本质:是静电感应.导体外表面的感应电荷在导体内部产生的电场与外电场相互叠加,使导体内部场强处处为零. 2.接地的封闭导体壳内部电场对壳外空间没有影响 (1)现象:金属网罩不带电,罩内小球带正电,将验电器靠近金属壳,验电器箔片张开,这表示网罩内带电体产生的电场能使外界受到影响(如图甲);把金属网罩接地,则验电器箔片不张开,这表示金属网罩接地,内部电场不影响外界(如图乙). (2)本质:是静电感应.网罩内小球所带电荷与网罩内表面感应电荷在网罩外产生的电场相互叠加使网罩外场强处处为零. 温馨提示:(1)接地的空腔导体,腔外电场对腔内空间不产生影响,腔内电场对腔外空间也不产生影响,即内外互不影响. (2)空腔导体不接 ... ...