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AP-Physics-C-EM

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AP Physics C: Electricity and Magnetism 中文知识库与学习笔记，涵盖静电学、电路、磁场和电磁感应。

SOURCENO LICENSEmain来源 commit e736e6c62026/10/15 07:25:27 同步
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main/ root / 02 电势与电容
e736e6c6· 固定源码快照
文件
../ 导体静电平衡.md2.2 KB电势与电势能.md1.8 KB电容器与电介质.md2.1 KB
02 电势与电容/导体静电平衡.md2.2 KB
预览
1---
2aliases:
3 - Conductors in Electrostatic Equilibrium
4tags:
5 - ap-physics-c-em
6 - conductors
7status: curated
8---
9
10# 导体静电平衡
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12## 核心结论
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14在静电平衡下：
15
161. 多余电荷分布在导体表面。
172. 导体内部电场为零。
183. 导体内部电势处处相同，并等于表面电势。
194. 导体表面外侧的电场垂直于表面。
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21## 直接可用公式
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23导体表面刚外侧：
24
25$$
26E = \frac{\sigma}{\varepsilon_0}
27$$
28
29其中 $\sigma$ 是该点表面电荷密度。
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31## 空腔问题
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33若导体内部空腔中 **没有放入净电荷**，则空腔内电场为零。
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35更强一点的二级结论：
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37- 空腔外部再复杂的静电场，也不会让一个“无内置电荷的封闭导体空腔”内部出现电场。
38
39但如果空腔中放入电荷，这个结论就不成立。
40
41## 曲率与电荷分布
42
43在形状不规则导体上，曲率半径越小的尖端位置，表面电荷密度通常越大，外侧电场也越强。
44
45这解释了：
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47- 尖端放电
48- 避雷针效应
49
50## 感应与接地
51
52带电体靠近中性导体时，导体内部自由电荷会重新分布，这叫静电感应。
53
54若此时再把导体接地：
55
56- 电子可以在导体与大地之间流动
57- 最终净电荷符号取决于“电子最后是流入导体还是流出导体”
58- 题目若先断开接地、再移走外带电体，导体会保留净电荷
59
60常见判定：
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62- 外物带负电靠近时，导体中的电子更容易被排斥到地面，导体最后常带正电
63- 外物带正电靠近时，地面的电子更容易流入导体，导体最后常带负电
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65## 二级结论
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67- 静电平衡导体是等势体。
68- 若空腔内放一电荷 $+q$，内表面总感应电荷为 $-q$；若导体总净电荷不变，剩余电荷分布到外表面。
69- 导体外的电场线总垂直起落于表面，否则自由电荷会继续移动，系统不可能平衡。
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71## 易错点
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73- “导体内部电场为零”说的是静电平衡，不是所有情形。
74- “空腔内电场为零”必须加条件：空腔中无电荷。
75- 绝缘体不能直接套用这些导体结论。
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77## 前置
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79- [[电通量与高斯定律]]
80- [[电势与电势能]]
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82## 连接到
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84- [[电容器与电介质]]
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86## 常与之比较
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88- [[电荷与电场]]
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90## 教材对应
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92- [[AP物理C电磁大纲对照]]
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