带电球壳为什么电荷分布在外表面而内表面没有分布。不要复制粘贴啊,

2025-04-08 15:31:18
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回答1:

因为导体内没有电场,即是等势体。如果内部有净电,必有电场线,电荷在电场作用下最终会移动到外表面。

在静电平衡条件下,不论导体壳本身带电还是导体壳处于外界电场中,腔内无其他带电体的导体壳内部没有电场,这样,静电平衡条件下,导体壳内表面处处没有电荷,当导体壳腔内有其他带电体时,导体壳内表面上要感应出电荷,即导体内表面所带电荷与空腔内带电体的电荷等量异号。

静电平衡状态特点

1)处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零。

2)处于静电平衡状态下的带电体, 电荷只分布在导体外表面上,导体内没有净电荷。

3)导体表面的电场线与表面垂直。

4)整个导体是一个等势体,外表面是一个等势面。

回答2:

金属导体带电和静电平衡是完全不同的。金属导体带电就是把其他物体上的同种电荷转移到导体上,同种电荷相互推斥,结果是让电荷尽可能的分别在较远的地方(金属表面)。而静电平衡是导体自身的异种电荷在外电场的作用下进行了重新分布(原来是成等量聚集,如一个原子中的电子和质子,对外不显电性)使正电聚集在电势高的一端,负电荷聚集在电势低的一端,这时就产生了和原来电场相反的感应电场。所谓的静电平衡就是这两个电场同时作用在导体内部的电子上合力为0.电子不再定向移动。由静电平衡知道,由于导体内部有两个场强共同作用,净电荷产生的场强和感应电荷产生的场强共同作用,导致其内部场强为零。表面场强不是0,方向垂直表面指向外!由于内部场强为0,由高斯定理知道,内部不可能有净电荷,所以电荷会分布在外表面! 假定导体球内表面有自由电荷在导体球表面取很小一块带电面ξ只要带电面足够小那么可以把这个小面视为点电荷这块带电面ζ产生的电场为E1E是球形辐射的ξ关于球对称的另一块带电面为ρ那么在ξ产生的电场下,ρ内表面的自由电荷受到电场作用必须向电场方向移动又因为该球是导体,所以电荷必定能顺着电场线移动因此内表面是没有静电荷的。。。