导体表面的电荷分布
【实验目的】
演示导体表面电荷分布与导体曲率的关系。
【实验器材】
静电曲率分布演示仪,如图41-1所示,高压电源。

图41-1
【实验原理】
对于形状不规则的带电导体,即使在孤立的情况下,处于静电平衡时,电荷在其表面的分布也是不均匀的。导体表面电荷面密度与曲率半径有关,表面曲率半径愈小处(既曲率愈大),电荷面密度愈大。其导体表面附近的场强是:
(41-1)
式中, 表示电荷面密度, 真空介电常数(真空电容率)。从式(44-1)说明静电平衡的导体表面附近的场强与该处的电荷面密度成正比。
【实验操作与现象】
- 在呈“S”型的导体上,把金属片贴在不同的曲率处。
- 将高压电源的正极接在导体上,开启高压电源,由低到高,逐渐加大电源。
3.观察金属片张开的情况,则看到曲率半径大的地方金属片张开角度很小,甚至保持下垂的状态。
4.演示完成后,关闭电源并进行人工放电。
【注意事项】
1.关闭电源后,取下电源任一极接头,与另一极接头相碰触人工进行放电,以确保仪器设备和操作者的安全。
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