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放在電場中的導(dǎo)體,其內(nèi)部自由電荷在電場力作用下定向移動,而使導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異號電荷的現(xiàn)象.
導(dǎo)體中(包括表面)自由電子不再發(fā)生定向移動,我們就認為導(dǎo)體達到了靜電平衡狀態(tài).
(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,內(nèi)部的場強處處為零.
(2)處于靜電平衡狀態(tài)的整個導(dǎo)體是一個等勢體,它的表面是一個等勢面.
(3)表面處的場強不為零,表面處的場強方向跟導(dǎo)體表面垂直.
(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,內(nèi)部沒有電荷,電荷只分布在外表面上.
(2)在導(dǎo)體表面,越尖銳的位置,電荷的密度(單位面積的電荷量)越大,凹陷的位置幾乎無電荷.
注意:人與大地都是導(dǎo)體,在人觸摸導(dǎo)體的過程中,帶電體、人、大地組成一個新導(dǎo)體,地球往往是新導(dǎo)體的遠端.
1.定義:當金屬外殼達到靜電平衡時,內(nèi)部沒有電場,因而金屬的外殼會對其內(nèi)部起屏蔽作用,使它內(nèi)部不受外部電場
影響的現(xiàn)象.
2.應(yīng)用:電子儀器和電子設(shè)備外面都有金屬殼,通信電纜外面包有一層金屬網(wǎng),高壓線路的檢修人員要穿屏蔽服等,都是利用靜電屏蔽現(xiàn)象消除外電場的影響.
注意:絕緣球殼中沒有自由電荷,當放入外電場時,不會發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象,殼內(nèi)場強也不會為零.即不能起到屏蔽外電場的作用.
(1)現(xiàn)象:由于靜電感應(yīng),驗電器箔片張開.如圖1甲,將驗電器放入導(dǎo)體網(wǎng)罩內(nèi)部后驗電器箔片不張開,如圖1乙,即外部電場影響不到導(dǎo)體內(nèi)部.
(2)本質(zhì):是靜電感應(yīng),導(dǎo)體外表面感應(yīng)電荷與外電場在導(dǎo)體內(nèi)部任一點的場強的疊加結(jié)果為零.
如圖2甲導(dǎo)體殼沒有接地時,處于內(nèi)部電場中,達到靜電平衡,導(dǎo)體殼內(nèi)外表面出現(xiàn)等量異種電荷,殼內(nèi)外表面之間場強處處為零,殼外場強不為零.導(dǎo)體殼接地后,如圖2乙所示,導(dǎo)體殼外的正電荷被大地負電荷中和,正電荷出現(xiàn)在地球的另一端無窮遠處,導(dǎo)體殼內(nèi)外表面之間及導(dǎo)體外部場強處處為零,導(dǎo)體外部空間不受內(nèi)部電場影響.
仍然是靜電感應(yīng),使導(dǎo)體內(nèi)表面感應(yīng)電荷與殼內(nèi)電荷在導(dǎo)體殼表面以外空間疊加結(jié)果為零.
注意:處于靜電平衡的導(dǎo)體,內(nèi)部場強為零,但電勢不一定為零.