静电平衡时,为什么导体内部场强为零,电荷一定分布在导体外表面?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/02 08:28:47
静电平衡时,为什么导体内部场强为零?电荷一定分布在导体外表面?
如果导体中原来就有电荷的话,在电场力的作用下应该向四周移动,那电荷应该分布在内表面上啊?还有场强怎么会是零呢?请高手来回答一下

1.先说为什么内部场强是零
如果不是零的话,内部的电荷就会在这个电场的作用下,定向运动,从而产生反向的电场,直到内部场强是零,才会终止这种定向运动

2.原来带电的导体
同种电荷互相排斥,所以电荷都要尽量远离其他电荷
那就都跑到外表面了,那样就离得最远了

1 导体内部的场强由两部分组成:外电场和自构电场。自构电场由于是外电场对导体电荷的吸引和排斥而形成的,方向与外电场方向相反。只要自构电场的大小小于外电场,则内电场(总场)就不为零,且与外电场方向一致,内部电荷继续移动,直到自构电场足以抵消外场,此时导体内部电场为零。
2 电荷一定分布在导体外表面,正电荷在远离电场线方向的导体表面,负电荷在靠近电场线方向的导体表面。
3 电荷可以理解为区域内正负电荷量不等,只要区域内正负电荷量相等,就认为是没有电荷。位于表面的原子由于外电场作用,原来重合(可以等效的认为是一种电荷质心重合)的正负电荷被电场力拉开。
以远离电场线的导体表面为例,这里是正电荷区。表层的原子正电荷突出表面,负电荷拉入表面。而拉入表面的负电荷被导体关于电场线对称(“地球”那一面的,呵呵)表面的正电荷中和。这样保证了到体内没电荷。

金属导体外加电场,内部的电子受电场力作用,定向移动到导体一边,另一边感应出正电位,所以外部电场从左向右的话,内部就从右往左,合场强为零。如果不为零,电子还会移动,所以最终场强为零,且等势

若内部场强不为零则导体内部电子仍会沿着电场线运动,知道导体表面电荷产生的场强和外部场强抵消时,导体内部电荷不在移动。

这要从金属的性质来说,金属是电的良导体,也就是说,金属内部有很多的自由电子,一旦金属内部有电场,电子就会立即移动到金属表面上去,直到金属表面的电荷产生的电场与外加电场的合电场在金属内部为零。也就是说,静电平衡后,金属内部是没有电场的。没有电场,电势在金属内部也就不会降落或升高,所以金属是等势体。