请问静电平衡时,正负净电荷只分布在导体的外表面,这句话什么意思?内表面没有静电荷吗
是的,正负净电荷只存在表面,内部的场强为0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.
严格地讲,导体的内表面、外表面都叫外表面。
导体内部是指金属的那部分,对于腔而言,就是两个球之间夹的部分。也就是说,内表面不是内部。
导体内部没有净电荷,这里说的内部就是严格意义上的内部。
内表面并不是总不带电,但内部总是不带电的。比如一个空心导体腔圆心处有一正电荷,那么导体腔内外表面都会感应出电荷。
法拉第圆筒的外表面是指(内表面+外表面),内部是指导体金属的部分。它是处于静电平衡的,它的外表面带电,内表面不带电,内部没有净电荷,腔内及导体内部的场强处处为零。之所以这样平衡,你可以理解为这些所有的净电荷相互排挤,都排挤到外壁不能排挤为止。
【补充】至于内表面无净电荷,我们可以通过反证法来证明:
【证】假设内表面有正的净电荷,那么这些电荷必然发出电场线。由于金属内部是没有电场(没有电场线)的,故而这些由内壁正电荷发出的电场线不会穿过圆筒而到达外部。因此它们的指向都往腔内,很明显,这些电场线找不到一个终止的地方(因为电场线终止于负电荷或无限远),所以这些电场线不应该存在,故内表面没有净电荷。
实际上,严格的理论证明可以通过高斯定理来完成,这涉及大学电磁学的相关内容,如果你有兴趣,可以去查阅资料,自己完成,不难。
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.
答:为什么静电平衡时导体内部没有电荷,电荷只分布在为表面不对?因为任何导体内部都有大量电荷(物体由原子构成,原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电,电子带负电),静电平衡时,内部还有大量正负电荷,只不过它们电量相等,不显电性,也即说没有净电荷(也即多出来的电荷),这时净电荷分布在导体表面...
答:如果导体内部有净电荷,则根据高斯定律,可知导体内部(导体实体内,处处存在自由电荷)电场不可能处处为零,则电荷会发生定向移动,从而重新分布,这与静电平衡状态是矛盾的。所以静电平衡时,导体内部没有净电荷。
答:有时我们把物体或物体局部存在不能被抵消的正电荷或负电荷称为净电荷。带有净电荷的孤立导体,由于同号电荷的相互排斥,当导体达到静电平衡时,导体内部处处没有净电荷,净电荷只分布在导体的表面。在金属导体中有大量的自由电子,它们带有负电荷,还有很多失去外层电子的正离子,它们带有正电荷。给一个...
答:处于静电平衡的导体内部电场为0,因为若电场不为零的话,电荷将在电场作用下移动,就不满足静电平衡的条件了。静电平衡时,若导体内部存在电荷,则根据高斯定律,其周围必然存在电场,就不满足内部电场为0的条件了。
答:一、性质不同 1、静电屏蔽:是导体外壳对它的内部起到“保护”作用,使它的内部不受外部电场的影响。2、静电平衡:是导体中的电荷处于稳定状态。二、特点不同 1、静电屏蔽:为了避免外界电场对仪器设备的影响,或者为了避免电器设备的电场对外界的影响,用一个空腔导体把外电场遮住,使其内部不受影响,...
答:首先,如果导体内部的电场强度非零,自由电荷就会在电场的作用下发生运动,这显然违反了静态平衡的定义。根据电场力与电荷运动的逆否关系,我们得出结论:在静电平衡状态下,导体内部的电场强度确实为零,这是确保电荷分布不随时间变化的关键。其次,导体内部电场强度为零意味着不存在净电荷。如果存在非零的...
答:不然电荷就会移动,违反静电平衡的条件),又根据高斯定理(如果你没有学过,简单来说就是做一个闭合曲面,穿出这个曲面的电场线根数正比内部的电荷量,因为导体内部没有电场,所以没有电场线穿出,所以导体内部没有电荷)我们可以推断出导体内部没有净电荷,所以电荷只分布在导体的外表面。
答:你误解了,导体在静电平衡时,电荷分布在表面,这个电荷也叫做净电荷,千万不要认为内部没有电荷,内部既有正电荷,也有负电荷,净电荷为零。当导体中有恒定电流时,整个导体是电中性的,即正负电荷是等量的,但是其中某种电荷会在电势差的作用下运动形成电流,电荷仍然分布在内部各处。
答:你所说的分布在导体外部的电荷我理解为感应电荷。放入电场中的导体,其内部自由电荷在电场力的作用下要发生定向移动,使得导体的两侧表面上带上等量的异种电荷,即感应电荷。感应电荷产生的电场跟外电场的方向相反,大小随感应电荷的增多而增大。当感应电荷产生的电场场强跟外电场场强大小相等时,导体内部的...
答:请问当一个带电球体静电平衡时,内部的电荷是如何分布的。所有净电荷都分布在球体的外表面,内部没有静电荷。如果是一个空心球壳呢?只要球壳内没有外部分电荷或带电体,则所有净电荷分布在球壳的外表面,如果内部有带电体,则球壳内表面有与之等量的异种电荷,其余电荷分布在外表面。