静电平衡时导体上的电荷分布-尖端放电原理详细原因-静电屏蔽的原理是什么详细信息
第7节 静电现象的应用
闪电通道上气温可达10000℃以上,因此水珠、冰晶都会迅速汽化,空气急骤膨胀、振动,发出巨大声响,这就是雷声,所以闪电和雷声总是同时发生的.由于雷电瞬间可以释放出巨大的能量,所以它的破坏力十分惊人.建筑物可以被它击垮,高大的树木可以被雷击毁坏燃烧,人、畜更是不堪一击.世界上每年总有成百上千的人被雷击毙命,雷电击毁的财产更是难以计数.人们常用“雷霆万钧”来形容雷电的威力,这是毫不过分的.那如何防止遭受雷击呢?
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【例1】如图,将一不带电的空腔导体A的顶部与一外壳接地的静电计相连,又将另一个带正电的导体B向A移动,最后B与A接触,此过程中(
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静电感应:如果将导体放在外电场中,导体中的自由将在外电场作用的驱动下运动到导体的一端而堆积起来,使导体的一端因多余电子而带负电,另一端因缺少电子而带正电,直到由此正负电荷在导体内产生的电场完全抵消外电场后,自由电子的运动才停止下来,这一现象就是所谓静电感应现象,因静电感应而出现的电荷称为感应电荷。
静电平衡:当带电体系中的电荷静止不动,从而电场分布不随时间变化时,我们说该带电体系达到了静电平衡。
均匀导体静电平衡的条件:导体内的场强处处为零。(如果导体内的场强e不是处处为零,则在e不为零的地方自由电荷将会移动,亦即导体没有达到静电平衡。)
由导体静电平衡得到的推论:
(1) 导体是个等位体,导体表面是个等位面。
证明:因导体内任意两点p、q之间的电位差为,e处处为0,则导体内部所有各点的电位相等,从而其表面是个等位面。
(2) 导体以外靠近其表面地方的场强处处与表面垂直。
因为线处处与等位面正交,所以导体外的场强必与它的表面垂直。