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导体的静电平衡条件

2016-11-08 09:52:48 | 人围观 | 评论:

1 导体静电平衡定义:导体内的自由电荷无宏观的定向运动。

2 导体静电平衡的必要条件:导体内部各点电场强度为零。

若导体内部电场强度不是处处为零,则电荷在电场的作用下将发生运动,这就不是静电平衡。

3 导体静电平衡时有如下性质:

①导体是个等势体,导体表面是等势面。

②静电平衡时,导体内无电荷,电荷只能分布在导体的外表面,内部无电荷。

③导体内部电场强度处处为零(静电平衡条件),紧靠导体外表面的点的场强方向与导体表面垂直,场强的大小与导体表面对应点的电荷密度成正比,即:E=σ/ε0(可由高斯定理求出)。

说明:

a、电荷面密度σ是Δs上面的,而E是所有电荷产生的总场强;

b、此式应与无限大带电平面的场强公式σ/2ε区别开来;

c、Δs上面的电荷在其极附近处产生的场强为σ/2ε,而其余电荷在同一点产生的场强为σ/2ε,叠加后为σ/ε

dEσ随时受外界电荷的影响;

eΔs上面的电荷受其余的电荷产生的电场的作用力为   F=EΔsσ=(σ/2ε) Δsσ  

则单位面积的电荷受的力(力密度)为f =σ2/2ε=(1/2)εE2 





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