大学物理讲课课件
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•物质的电结构–单个原子的电结构内层电子价电子原子内部壳层的电子受外层电子的屏蔽一般都填满每一个壳层在原子中结合得比较紧填充在最外层的电子与核的结合较弱,容易摆脱原子核的束缚——称为价电子——自由电子导体、绝缘体和半导体•虽然所有固体都包含大量电子,但导电性能差异很大–导体:•导体中存在着大量的自由电子•电子数密度很大,约为1022个/cm3–绝缘体•基本上没有参与导电的自由电子–半导体•半导体中自由电子数密度较小,•约为1012~1019个/cm3§6-1静电场中的导体一导体的静电平衡状态静电感应:+++++++在外电场影响下,导体中的电荷重新分布的现象。
+o E --++-+E ′E=0----+++++00=+='E E E —导体内电场强度E 静电平衡:--+--+—感应电荷电场强度'E —外电场强度0E 导体内部和表面没有电荷的宏观定向运动。
一般情况+++++++E=0S +++++++++++++(2)带电空心导体,腔内无电荷电荷分布在导体外表面,导体内部和内表面无净荷。
E=0S ++++++++++++++++++++0E=0S 空腔内处处E=0,空腔内处处电势相等。
(3)带电Q的空心导体,腔内有电荷q +q --------电荷分布在导体内外两个表面,内表面带电-q ,++++++++++++++++++++Q+q带电导体尖端附近电场最强带电导体尖端附近的电场特四尖端放电现象↑↑E σ别大,可使尖端附近的空气发生电离而成为导体产生放电现象,即尖端放电.雷击对地面上突出物体(尖端)的破坏性;高压设备尖端放电漏电损耗电能;还会干扰精密测量和对通讯产生危害。
尖端放电现象的利与弊++-+•应用实例:•避雷针•高压输电中,把电极做成光滑球状•静电复印机:利用加高压的针尖产生电晕使硒鼓和复印纸产生静电感应,从而使复印纸获得与原稿一样的图象。
-+++++++++五静电屏蔽1.屏蔽外电场E E外电场空腔导体可以屏蔽外电场,使空腔内物体不受外电场影响.这时,整个空腔导体和腔内的电势也必处处相等.空腔导体屏蔽外电场接地空腔导体将使外部空间不受空腔内的电场影响。