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文檔簡介

1、一 靜電平衡條件 感應(yīng)電荷電場與外電場疊加使導(dǎo)體內(nèi)電場為零,電子不再定向運(yùn)動.導(dǎo)體球外電場為外電場和感應(yīng)電荷電場的疊加.靜電感應(yīng)和靜電平衡1. 靜電感應(yīng): 由外電場引起的導(dǎo)體表面電荷的重新分布2. 靜電平衡: 導(dǎo)體內(nèi)部和表面沒有電荷的宏觀定向運(yùn)動。-F-+E=0-+靜電感應(yīng)過程E0E0+靜電感應(yīng)過程E0+靜電感應(yīng)過程E0+靜電感應(yīng)過程E0+靜電感應(yīng)過程E0+靜電感應(yīng)過程E0+靜電感應(yīng)過程E0+靜電感應(yīng)過程E0+靜電感應(yīng)過程E0+靜電感應(yīng)過程+E0+靜電感應(yīng)過程靜電感應(yīng)最終達(dá)到靜電平衡狀態(tài)+導(dǎo)體內(nèi)電場強(qiáng)度外電場強(qiáng)度感應(yīng)電荷電場強(qiáng)度+ +導(dǎo)體是等勢體靜電平衡條件(1)導(dǎo)體內(nèi)部任何一點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為

2、零;(2)導(dǎo)體表面處的電場強(qiáng)度的方向,都與導(dǎo)體表面垂直. 導(dǎo)體表面是等勢面 導(dǎo)體內(nèi)部電勢相等二 靜電平衡時導(dǎo)體上電荷的分布+結(jié)論 導(dǎo)體內(nèi)部無電荷1實心導(dǎo)體2有空腔導(dǎo)體 空腔內(nèi)無電荷電荷分布在表面上問 內(nèi)表面上有電荷嗎?若內(nèi)表面帶電所以內(nèi)表面不帶電+- 結(jié)論 電荷分布在外表面上(內(nèi)表面無電荷)+矛盾導(dǎo)體是等勢體 空腔內(nèi)有電荷電荷分布在表面上問 內(nèi)表面上有電荷嗎? 結(jié)論 當(dāng)空腔內(nèi)有電荷 時, 內(nèi)表面因靜電感應(yīng)出現(xiàn)等值異號的電荷 ,外表面增加感應(yīng)電荷 . (電荷守恒)+ 為表面電荷面密度 作錢幣形高斯面 S3導(dǎo)體表面電場強(qiáng)度與電荷面密度的關(guān)系 表面電場強(qiáng)度的大小與該表面電荷面密度成正比+注意 導(dǎo)體表

3、面電荷分布與導(dǎo)體形狀以及周圍環(huán)境有關(guān).4導(dǎo)體表面電荷分布帶電導(dǎo)體尖端附近電場最強(qiáng) 帶電導(dǎo)體尖端附近的電場特別大,可使尖端附近的空氣發(fā)生電離而成為導(dǎo)體產(chǎn)生放電現(xiàn)象,即尖端放電 . 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 . 尖端放電現(xiàn)象尖端放電現(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 .尖端放電現(xiàn)象的利與弊尖端放電現(xiàn)象 導(dǎo)體表面曲率半徑愈小處(即曲率愈大處),電荷面密度愈大,電場也愈大,以致空氣被擊穿,從而形成尖端放電。 + 在高壓設(shè)備中,為了防止因尖端放電而引起的危險和漏電造成的損失

4、, 具有高電壓的零部件的表面必須做得十分光滑并盡可能做成球面。人們還可以利用尖端放電。例如,火花放電設(shè)備的電極往往做成尖端形狀,避雷針也是利用尖端的緩慢放電而避免“雷擊”的。 避雷針云層和大地間的閃電閃電的圖片:雷擊大橋遭雷擊后的草地避雷注意事項:(1)發(fā)生強(qiáng)對流天氣時,如果在室外,應(yīng)立即尋找蔽護(hù)所。如裝有避雷針的、鋼架的或鋼盤混凝土建筑物,作為避雷場所,具有完整金屬車廂的車輛也可以利用;如找不到合適的避雷場所時,應(yīng)采用盡量降低重心和減少人體與地面的接觸面積,可蹲下,雙腳并攏,手放膝上,身向前屈,千萬不要躺在地上、壕溝或土坑里,如披上雨衣,防雷效果更好。 (2) 如果在野外,千萬不要靠近空曠地

5、帶或山頂上的孤樹,這里最易受到雷擊;不要呆在開闊的水域和小船上;高樹林子的邊緣,電線、旗桿的周圍和干草堆、帳篷等無避雷設(shè)備的高大物體附近,鐵軌、長金屬欄桿和其它龐大的金屬物體近旁,山頂、制高點(diǎn)等場所也不能停留。另外,在野外的人群,無論是運(yùn)動的,還是靜止的,都應(yīng)拉開幾米的距離,不要擠在一起,也可躲在較大的山洞里。避雷注意事項:(3)雷電期間,最好不要騎馬、騎自行車和摩托車;不要協(xié)帶金屬物體在露天行走;不要靠近避雷設(shè)備的任何部分;不要打手機(jī)。 (4)注意當(dāng)您頭發(fā)豎起或皮膚發(fā)生顫動時,可能要發(fā)生雷擊了,要立即倒在地上。受到雷擊的人可能被燒傷或嚴(yán)重休克,但身上并不帶電,可以安全地加以處理。 (5)如有

6、強(qiáng)雷鳴閃電時您正巧在家里,建議無特殊需要,不要冒險外出;將門窗關(guān)閉;盡量不要使用設(shè)有外接天線的收音機(jī)和電視機(jī),不要接打電話。 三 靜電屏蔽 1屏蔽外電場外電場 空腔導(dǎo)體可以屏蔽外電場, 使空腔內(nèi)物體不受外電場影響.這時,整個空腔導(dǎo)體和腔內(nèi)的電勢也必處處相等.空腔導(dǎo)體屏蔽外電場 接地空腔導(dǎo)體將使外部空間不受空腔內(nèi)的電場影響. 問:空間各部分的電場強(qiáng)度如何分布 ?接地導(dǎo)體電勢為零 2屏蔽腔內(nèi)電場+空腔導(dǎo)體可屏蔽外電場 接地的空腔導(dǎo)體可屏蔽腔內(nèi)電場四 、 有導(dǎo)體存在時場強(qiáng)和電勢的計算關(guān)于靜電屏蔽:靜電平衡條件電荷守恒定律高斯定理環(huán)路定理+1.靜電平衡的條件 2.基本性質(zhì)方程3.電荷守恒定律例.兩塊大導(dǎo)體平板,面積為S,分別帶電q1和q2,兩極板間距遠(yuǎn)小于平板的線度。求平板各表

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