第六章静电场中的导体与电介质§6-1 导体和电介质【基本内容】一、导体周围的电场导体的电结构：导体内部存在可以自由移动的电荷，即自由电子。静电平衡状态：导体表面和内部没有电荷定向移动的状态。1、导体的静电平衡条件（1）导体内部场强处处为零0E内；（2）导体表面的场强和导体表面垂直。2、静电平衡推论（1）静电平衡时，导体内部（宏观体积元内）无净电荷存在；（2）静电平衡时，导体是一个等势体，其表面是一个等势面。3、静电平衡时导体表面外侧附近的场强0E4、静电平衡时导体上的电荷分布（1）实心导体：电荷只分布在导体表面。（2）空腔导体（腔内无电荷）：内表面不带电，电荷只分布在导体外表面。（3）空腔导体（腔内电荷代数和为q ）：内表面带电q ，导体外表面的电荷由电荷的守恒定律决定。5、静电屏蔽封闭金属壳可屏蔽外电场对内部影响，接地的金属壳可屏蔽内电场对外部的影响。二、电介质与电场1、电介质的极化（1）电介质的极化：在外电场作用下，电介质表面和内部出现束缚电荷的现象。（2）极化的微观机制电介质的分类： （1）无极分子电介质——分子的正、负电荷中心重合的电介质；（2）有极分子电介质——分子的正、负电荷中心不重合的电介质。极化的微观机制：在外电场作用下，（ 1）无极分子正、负电荷中心发生相对位移，形成电偶极子，产生位移极化；（ 2）有极分子因有电偶矩沿外电场取向，形成取向极化。2、电介质中的电场（1）电位移矢量DE其中——电介质的介电常数，0r，r ——电介质的相对介电常数。（2）有电介质时的高斯定理0S D dSq ，式中0q 指高斯面内自由电荷代数和。【典型例题】【例 6-1 】三个平行金属板A、B 和 C，面积都是200cm２，A、 B相距 4.0mm ，A、C 相距 2.0mm ，B、C 两板都接地，如图所示。如果使A 板带正电×１０－７ C，略去边缘效应。（1）求 B 板和 C板上的感应电荷各为多少（2）取地的电位为零，求A板的电位。【解】（1）由图可知， A板上的电荷面密度SQ /21（1）A 板的电位为2211dEdEU A（2）即202101dd所以2212121dd（3）将（ 3）式代入（ 1）式，得SQ /31（4）由（ 4）式可求得B 板上的感应电荷为CQSQ7110.13/同理可得 C板上的感应电荷为CQSQ7220.23/2（ 3）由（ 2）式可求得A板上的电位为VdSQddEUA310101111025.23【讨论】导体接地的含义主要有两点：（1）导体接地后与地球同电势，一般定义为电势零点。图1d2dQ1Q2QACB1Q2Q（2）带电导体接地，...
