當導體達到靜電平衡時,導體內部無電荷,為什麼

時間 2022-10-09 17:40:45

1樓:召恕衡媚

乙個處於靜電平衡的導體,其內的電荷都處於受力平衡狀態,不再自由移動。

現在假設內部有乙個電荷,如你所說是點電荷,那麼其會產生電場,這個電場會使得本來已經處於受力平衡電荷的平衡狀態被打破,自由電荷就會發生移動,與靜電平衡的條件矛盾。這是教科書的詳細解釋。

你說的,三種電場疊加,有個前提,就是處於靜電平衡的導體,其另外兩個電場(就是不包含點電荷電場)對電荷的作用力是處於平衡的,如果你再加入乙個電場,勢必會破壞這個平衡,平衡破壞就不是靜電平衡了。這個平衡被破壞的結果是什麼呢?就是重新建立乙個平衡,這時這個電荷是不可能還存在於導體內部,否則就不可能達到平衡。

如果其是自由的,那麼它要跑到外部,然後在外電場的作用下達到平衡。每個電荷的電量大小是一樣的,其所受力取決於電場大小。

所以你說的,三足鼎立情形是無法出現的。產生這樣的疑問是因為你沒注意到前提條件,就是在加入這個新電場之前,整個導體是處於平衡狀態的。

希望能解決您的問題。

2樓:匿名使用者

因為當導體達到靜電平衡時,電荷全部分布在導體表面,其原因是同種電荷相互排斥。所以導體內部無電荷,只在導體表面有。第二問是指**的電場

3樓:

導體內部電場不為零,外部電場為零,可以參考高斯定理。(任意一表面電場僅與所其包圍的電荷大小無關,與其外面電場無關)

4樓:youwen寶寶

當導體達到靜電平衡時,導體的電荷全部分布在了導體的表面。電場是指外電場?還是導體內的電場?

5樓:

要讓導體內部電場為零 就要求導體內部沒有淨電荷

如果有了淨電荷 就會在區域性產生電場 這就不是靜電平衡狀態 電荷就會沿著導體本身與異性電荷「相聚」,然後達到平衡。平衡就是內部沒有淨電荷

注意一下 : 不是沒有電荷 是沒有淨電荷 達到靜電平衡時是處處正負電荷相混合得很均勻,即無淨電荷。 而出現了淨電荷,就是說正負電荷混合的不均勻了,出現了同性電荷「聚堆兒」,聚堆兒就會產生區域性電場。

當導體達到靜電平衡時,導體內部無電荷,為什麼

6樓:匿名使用者

首先要糾正「導體內部沒電荷」這種錯誤說法,達到靜電平衡時,導體內部沒有「淨電荷」,即導體內部的正負電荷代數和為零。按照定義:靜電平衡是導體中的自由電荷停止定向移動的狀態,由此可以推出,達到靜電平衡的導體,內部場強處處為零。

導體放在電場中,導體內部的自由電荷在外電場e作用下做定向移動,這叫做靜電感應;定向移動的結果是導體兩側聚集了等量異種電荷,從而在導體內部建立起感應電荷激發的電場e',感應電荷的電場與外電場反向;因此導體內部的合電場場強為e-e'外電場不變,感應電荷的電場e'隨著感應電荷的增加而增大,最終達到與外電場平衡:e-e'=0此時,導體內部合電場場強處處為零,不再有電荷的定向移動,這是靜電感應的最終狀態,我們叫做靜電平衡。以上分析回答了你的問題。

7樓:卻巍

是不對,外部的電荷只是導體靜電平衡時所需的那部分(記為a),外加電場時導體內部的負電荷朝外加電場反方向移動,正電荷朝外加電場正方向移動,直到正負電荷a都從內部移動到表面時便自動形成乙個內部電場,此電場方向與外電場方向相反,大小相等,

為什麼靜電平衡時,導體內部沒電荷,只在導體外?

8樓:百小度

首先要糾正「導體內部沒電荷」這種錯誤說法,達到靜電平衡時,導體內部沒有「淨電荷」,即導體內部的正負電荷代數和為零。

按照定義:靜電平衡是導體中的自由電荷停止定向移動的狀態,由此可以推出,達到靜電平衡的導體,內部場強處處為零。

導體放在電場中,導體內部的自由電荷在外電場e作用下做定向移動,這叫做靜電感應;

定向移動的結果是導體兩側聚集了等量異種電荷,從而在導體內部建立起感應電荷激發的電場e',感應電荷的電場與外電場反向;因此導體內部的合電場場強為e-e'

外電場不變,感應電荷的電場e'隨著感應電荷的增加而增大,最終達到與外電場平衡:e-e'=0

此時,導體內部合電場場強處處為零,不再有電荷的定向移動,這是靜電感應的最終狀態,我們叫做靜電平衡。

靜電平衡其實就是物體對外不顯電性,即帶有正負電荷的粒子在數量上相等!帶電的粒子稱為電荷

嚴格地講,導體的內表面、外表面都叫外表面.

導體內部是指金屬的那部分,對於腔而言,就是兩個球之間夾的部分.也就是說,內表面不是內部.

導體內部沒有淨電荷,這裡說的內部就是嚴格意義上的內部.

內表面並不是總不帶電,但內部總是不帶電的.比如乙個空心導體腔圓心處有一正電荷,那麼導體腔內外表面都會感應出電荷.

法拉第圓筒的外表面是指(內表面+外表面),內部是指導體金屬的部分.它是處於靜電平衡的,它的外表面帶電,內表面不帶電,內部沒有淨電荷,腔內及導體內部的場強處處為零.之所以這樣平衡,你可以理解為這些所有的淨電荷相互排擠,都排擠到外壁不能排擠為止.

處於靜電平衡的帶電導體 為什麼電荷均勻分布在外表面

9樓:諾諾百科

因為導體內沒有電場,即是等勢體。如果內部有淨電,必有電場線,電荷在電場作用下最終會移動到外表面。

靜電平衡的概念是導體中沒有電荷定向移動的狀態。此時導體內部無場強,若在導體中依舊存在電荷,則導體內場強無法處處為零,電荷會產生運動,破壞靜電平衡的狀態,只有當電荷都移動到導體表面,導體內每一點場強的向量和才為0。

10樓:匿名使用者

原因很簡單,原來的電荷也在外表面,中和以後電荷還是在外表面,總之總是在外表面,內表面是沒有電荷的!

11樓:爻無殤

由靜電平衡知道,由於導體內部有兩個場強共同作用,淨電荷產生的場強和感應電荷產生的場強共同作用,導致其內部場強為零。表面場強不是0,方向垂直表面指向外!由於內部場強為0,由高斯定理知道,內部不可能有淨電荷,所以電荷會分布在外表面!

有恆定電流的導體處於靜電平衡狀態為什麼導體內部場強為零?

12樓:匿名使用者

有恆定電流的導體,內部電場一般不會為零。但是,如果外加了乙個電場,使得導體內部處於靜電平衡狀態(區域性電荷靜止)。那麼,就算導體中仍有電流流過(外部觀察)。但內部場強為零了。

13樓:敏承恩

如乙個導體金屬棒,處於電場中時,導體中的自由電荷(正電荷與電子)就會在外電場力的作用下重新分布,而導體自身電荷的重新分布也會形成乙個新的內電場。這個新的內電場與外電場方向相反。當二者大小不等時(合電場不為零),則導體內的自由電荷還受到不平衡的電場力的作用。

還會繼續移動,直到導體自身電荷分布而形成的靜電場與外電場平衡(也就是相互抵消時),自由電荷受到的合力為零時,導體處於靜電平衡!也就是說,處於靜電平衡時導體內電場與外電場平衡,導體中的合場強為零!

14樓:賣小女孩的

導體內蓄積電子流,在電子流穩定的前提下,電流無變化,此時無電子造成的微觀電壓差,故導體內部無場強。而導體外部電子跟內部電子或形成的電子流差距很大,據上所述一樣,就會形成電壓差以及正負電荷差從而形成電場。(以上為個人理解,並非專家所述,勿噴!)

15樓:匿名使用者

這個就是靜電平衡,具體可以去看法拉第籠。

導體處於靜電平衡狀態內部場強處處為零現象解釋如下:導體處於外電場中,在外電場e的作用下,導體內的自由電子受到電場力的作用,將向著電場的反方向做定向移動,因而產生的感應電荷所附加的感應電場e 0與外電場e相反,e 0阻礙導體內的自由電子的定向移動。只要e>e 0,電子仍將定向移動,直到e=e 0,導體中的自由電荷才會停止定向移動;此時e=e 0,且方向相反,即合場強為零,沒有電荷定向移動,即達到了靜電平衡狀態。

但值得注意的是靜電平衡只是巨集觀上停止了定向移動,導體內部的電荷仍在做無規則的熱運動,只是靜電平衡時電荷只分布在導體表面,表面為等電勢且內部電場強度是穩定為零。

請問靜電平衡時,正負淨電荷只分布在導體的外表面,這句話什麼意思?內表面沒有靜電荷嗎

16樓:

是的,正負淨電荷只存在表面,內部的場強為0靜電平衡時,如果是獨立帶電導體,則同種電荷間的相互斥力使電荷相互間遠離到最遠,當然只有外表面最遠了;

如果是放入電場中的導體,則導體中的自由電子在電場力作用下沿電場力方向運動到不能再運動的地方,另一端就帶等量異種電荷,同樣是在導體的外表面.

以上是從電荷受力運動的角度來判斷的,也可以這樣去想:

如果導體內部還存在淨電荷,則導體內部場強就不是處處為零,淨電荷還受到電場力要繼續作定向移動,導體還沒有達到靜電平衡狀態,所以達到靜電平衡狀態的導體,淨電荷只分布在外表面.

為什麼靜電平衡時導體內部沒有淨電荷

17樓:清水無月

lz好,首先想你說明,複雜形狀的物體的電荷分布幾乎是無法計算的,只能相信電荷自發地遷移最終符合外電場與相互之間靜電作用的要求,當然有時湊巧可以用某種技巧搞定。

故只向你說明球體的情況。靜電平衡在導體的情形下即導體內無電場,從而我們以及知道導體內部無電荷。

先考慮不帶電球體,如一球體(這裡不是導體)體均勻帶電,內部挖一球形空腔,要求空腔中電場,這時可將情形等效於在空腔處均勻分布相同電荷密度的異種電荷,此時可求得空腔中為勻強電場,這個結論你應該可以自行得到,這裡求得空腔中的電場可在下面用到。

那麼如果有兩個相同大小,帶等電荷體密度異種電荷的的球體,若二者球心重合,那麼當然什麼都沒有了,但若兩球心之間之間有極小的距離,則二者構成的形體仍可視為球體,但表面不均勻帶電,且依上面的方法,空腔中為勻強電場,且電場容易計算。這時這個球體各方向上帶電部位的厚度不一樣,但同時都趨向於零,故將每處所有的電荷投影到該處可近似為平面的小曲面上,即將其壓扁,我們就等效的得到了不帶電球形導體在勻強場中的電荷分布,若設某半徑與外電場的反方向成角a,則電荷依bsin a分布,b是我為了方便籠統地設的係數,反正是sin分布。又有其內部有自己產生的場與外場抵消,可知電荷分布的具體量。

下面只要把球體的正電荷還給它就好了,幸運的是,將電荷均勻分布在球體表面,其內部都對此沒有任何意見,甚至完全不知道你在搗鼓啥。

這就是帶電球形導體的情況。 11810希望對你有幫助!

18樓:匿名使用者

導體內部場強處處為零,再結合高斯定理就出來了

19樓:匿名使用者

其一、淨電荷是正負中和後還剩下的單種電荷,靜電荷可以簡單理解為靜止點電荷。

其二、如果處於靜電平衡,則導體內部的場強應該是外電場與感應電荷產生的電場的合場強,該合場強=0,而這裡感應電荷,可以是原導體帶的淨電荷,也可能還有導體內的正負電荷感應出來,加之如果內存在淨電荷(不可能同時有正負淨電荷,因為要中和),其必將在彼此的排斥力的作用下跑得離對方盡可能的遠(互相跑到對邊的表面來最遠),這樣一來內部就不可能有淨電荷存在。

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