为什么带电导体达到静电平衡时电荷总分布在它的表面

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-25
请问为什么静电平衡的电荷分布在表面呢?

静电平衡时,如果是独立带电导体,则同种电荷间的相互斥力使电荷相互间远离到最远,当然只有外表面最远了;
如果是放入电场中的导体,则导体中的自由电子在电场力作用下沿电场力方向运动到不能再运动的地方,另一端就带等量异种电荷,同样是在导体的外表面。
以上是从电荷受力运动的角度来判断的,也可以这样去想:
如果导体内部还存在净电荷,则导体内部场强就不是处处为零,净电荷还受到电场力要继续作定向移动,导体还没有达到静电平衡状态,所以达到静电平衡状态的导体,净电荷只分布在外表面。

静电平衡时,如果是独立带电导体,则同种电荷间的相互斥力使电荷相互间远离到最远,当然只有外表面最远了;
如果是放入电场中的导体,则导体中的自由电子在电场力作用下沿电场力方向运动到不能再运动的地方,另一端就带等量异种电荷,同样是在导体的外表面。
以上是从电荷受力运动的角度来判断的,也可以这样去想:
如果导体内部还存在净电荷,则导体内部场强就不是处处为零,净电荷还受到电场力要继续作定向移动,导体还没有达到静电平衡状态,所以达到静电平衡状态的导体,净电荷只分布在外表面。

处于场中的电荷会受到力的作用,如果没有阻力的话它会向固定方向运动。
对于导体来说,没有多大的阻力阻止电荷运动。所以电子全部运动起来,直到碰到导体边界上。

处于场中的电荷会受到力的作用,如果没有阻力的话它会向固定方向运动。
对于导体来说,没有多大的阻力阻止电荷(这里是电子)运动。所以电子全部运动起来,直到碰到导体边界(即它的表面)上。

本章内容包括有库仑定律、场强和电势、电场中的导体、平行板电容器和带电粒子在匀强电场中的运动。库仑定律是整个电学的基础在物理学中有极其重要的地位。静电场的性质、平行板电容器、带电粒子在电场中的运动又是多年来高考的重要内容。要复习好这一章首先要深刻理解静电场的性质,还要注意培养运用力学和电学知识综合解决物理问题的能力。
本章高考要求是:
⑴了解两种电荷,电荷守恒;理解真空中的库仑定律,知道基本电荷。
⑵理解电场力的性质、电场强度、电场线、点电荷的场强、匀强电场、电场强度的叠加。
⑶理解电场能的性质、电势能、电势差、电势、等势面;理解匀强电场中电势差跟电场强度的关系。
⑷理解静电感应现象,静电平衡时导体的特点。
⑸理解带电粒子在匀强电场中的运动。
⑹理解电容器、电容;了解静电危害的防止及静电的应用。
本章知识结构是:

  • 静电平衡时导体表面的电荷是怎么受力平衡的?
    答:其次,电场力是指导体表面电荷与周围电场之间的相互作用力。当一个导体被带电时,其表面上的电荷会产生电场,这个电场会使导体表面上的电荷受到电场力的作用。如果导体表面的电荷分布不平衡,电场力将使电荷在导体表面上移动,直到电荷分布均匀,电场力为零。当导体表面的电荷受到这两种力的平衡作用时,导体...
  • 导体静电平衡时,为什么电荷都在其表面?
    答:其实内部电荷为零,是指里面没有净电荷。正电荷是不移动的,但内部正负电荷相抵消,所以只有表面才分布有净电荷 参考资料:如果您的回答是从其他地方引用,请表明出处
  • 实心带电球导体在静电平衡时,多出来的电荷是在表面均匀分布的吗?_百 ...
    答:导体静电平衡后,感应电荷只分布在导体表面,导体内电场为零,因此无电势差。所以导体内的电势与导体表面的电势相等,为一个等势体。通过实际实验测量发现,一个带电导体上的电荷密度分布并不是均匀的,而与带电体的形状息息相关。 实心带电球导体在静电平衡时,多出来的电荷是在表面均匀分布的。在导体外表...
  • 当导体达到静电平衡时,导体内部无电荷,为什么?
    答:要让导体内部电场为零 就要求导体内部没有净电荷 如果有了净电荷 就会在局部产生电场 这就不是静电平衡状态 电荷就会沿着导体本身与异性电荷“相聚”,然后达到平衡。平衡就是内部没有净电荷 注意一下 :不是没有电荷 是没有净电荷 达到静电平衡时是处处正负电荷相混合得很均匀,即无净电荷。而出现了...
  • 静电平衡,为什么电荷分布在导体表面 。以及带电物体电荷为什么也分布在...
    答:很简单,带电导体携带的同种电荷之间相互排斥,并且这些电荷都是可以自由移动的电荷。它们之间相互作用的斥力,必然促使彼此相互远离,最终都跑到外表面上。设想一下,一间房间里有十几个人,每个人的身体都会发出令其他人讨厌的异味,离得越近异味就越大,为了躲避他人的异味,最终这些人都会跑到墙边贴...
  • 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?
    答:2 要区分电子和电荷,电子到处都是,电子和原子和正负电量相等,所以一般并不表现为电荷。导体受电场作用时,电子受力不断运动电荷被拉到导体表面,而同时还有大量的电子在导体里,静电平衡就是感应电荷与外电场相互抵消,导体内的电子受合力为零从而停止运动。所以导体内总场强一定为零。感应电荷要平衡外...
  • 关于静电平衡时电荷分分布的几个问题
    答:没有静电荷。为什么呢?证明用反证法如下:因为道题内部处处场强为零。任取一点,假设此点有净电,那么这一点所有的电荷总量必定不为零,则根据库伦定律 E=kQ/r^2 ,这一点周围的电场叠加肯定不为零。这就与内部处处场强为零矛盾。于是得证,导体内部没有净电荷,电荷分布在外表。
  • 静电平衡时导体上的电荷分布特点
    答:在金属导体内部有可以任意移动的自由电荷了,这些电荷在做无规则热运动。如果无外力作用,整个导体呈电中性。当导体周围加上电场。电荷受到恒定外力时,自由电荷会发生定向移动,导体就会出现一端带正电一端带负电的现象。我们把导体中的电荷在外电场作用下发生重新分布的现象叫做静电感应。导体上因感应而...
  • 物理问题:带电的导体放到电场中处于静电平衡状态时,导体上的电荷如何分...
    答:首先想你说明,复杂形状的物体的电荷分布几乎是无法计算的,只能相信电荷自发地迁移最终符合外电场与相互之间静电作用的要求,当然有时凑巧可以用某种技巧搞定。故只向你说明球体的情况。静电平衡在导体的情形下即导体内无电场,从而我们以及知道导体内部无电荷。先考虑不带电球体,如一球体(这里不是导体)体...
  • 带电导体球,为什么电荷分布在球壳上
    答:准确地说,导体球带电,电荷为何分布在导体球外表面上。最简单地理解是,因为所带电荷互相排斥,因此彼此将对方推开,达到稳定时(静电平衡),必须使得它们占据最大表面积,而一个导体球,最大的面积当然是在外表面上。又因为球外表面曲率处处相同,所以达到静电平衡时的电荷分布是均匀的。