2021年国家电网考试招聘电气类笔试资料：静电场中的导体

静电场中的导体
导体的静电平衡
    一个不带电的中性导体在电场力作用下，内部的自由电子会作定向运动而改变导体上电荷分布，使导体处于带电状态，这就是静电感应。当导体中的自由电子没有定向运动时，称导体处于静电平衡。
静电平衡条件：
    导体内部的场强为零，在导体表面附近场强沿表面的法线方向。
处于静电平衡状态的导体的性质：
1、导体是等势体，导体表面是等势面。
2、导体内部处处没有未被抵消的净电荷，净电荷只分布在导体的表面上。（由高斯定理可证）
3、导体以外，靠近导体表面附近处的场强大小与导体表面在该处的面电荷密度的关系为
 
导体表面上的电荷分布
静电场中的孤立带电体，导体上电荷面密度的大小与该处表面的曲率有关。
1、曲率较大，表面尖而凸出部分，电荷面密度较大。
2、曲率较小，表面比较平坦部分，电荷面密度较小。
3、曲率为负，表面凹进去的部分，电荷面密度最小。
尖端放电
    导体表面尖端处电场特别强，会导致尖端放电。这类放电只发生在靠近导体表面很薄的一层空气里。空气中少量残留的带电离子在强电场作用下激烈运动，当它与空气分子碰撞时会使空气分子电离，产生大量新的离子，使原先不导电的空气变得易于导电。
与导体尖端电荷异号的离子受到吸引趋向尖端，而与导体尖端电荷同号的离子受到排斥而加速离开尖端，形成高速离子流，即通常所说的“电风”。
静电屏蔽
当导体壳腔内没有其他带电体时，在静电平衡条件下，导体壳内表面处处没有电荷，电荷只分布在导体壳的外表面上，而且空腔内没有电场。当导体壳腔内有其他带电体时，导体壳内表面上要感应出电荷，即导体内表面所带电荷与空腔内带电体的电荷等量异号。
在静电平衡条件下，不论导体壳本身带电还是导体壳处于外界电场中，腔内无其他带电体的导体壳内部没有电场。这样，导体壳的表面就“保护”了它所包围的区域，使之不受导体壳外表面的电荷或外界电场的影响。
而接地良好的导体壳还可以把腔内部带电体对外界的影响全部消除(即上述导体壳的外表面所带感应电荷全部入地)。总之，导体壳内部电场不受壳外电荷的影响，接地导体壳使得外部电场不受壳内电荷的影响。这种现象称为静电屏蔽。