请教静电平衡

Question

关于导体内场强为0 是感应电荷产生的场强和外电场场强的合场强为0.
那么所谓的外电场场强不就是导体以外的空气之中吗？那电场可是会随时改变的，那还怎么能保证静电平衡？外电场场强是指地球产生的重力场还是什么？
另外所谓电荷又是什么东西，q的单位是C这个C读什么
这个问题我不打算彻底明白了。但是我还想去弄明白啊·

Answer 1

不管有没有外电场, 导体内部电场均处在静电平衡状态. 虽然外电场会随时改变,但导体内部电荷分布变化的相应速度也很快. 而且电场在真空中传播速率为光速. 一般可以认为导体内部始终静电平衡. 跟导体带不带电没有关系. 一个封闭导体的内部电场强度始终为零.(当然了, 出去那种壳里有壳的情况要仔细考虑, 以确定哪里是所谓的"导体内部")追问

带点导体内任何一点和该导体表面电势差为0
确实是等势体，但是他表面有电子内部场强为0，电势差怎么为0呢

追答

电子是在导体表面最外层的, 电势差为零不代表场强为零, 你把导体表面想成一个临界面好了,里面电场为零, 外面有电场, 随你离表面的距离增加而减小, 表面上,这个面上, 理论上电场强度无穷大, 因为这个面到电荷源的理论距离为零. 所以一般不会考虑这个面上的电场. 但导体这个面上点子可以自由移动, 当他们稳定后, 整个面的电势差为零, 这也就是为什么这些电子不移动了, 移动是因为有电势差.

追问

做题目的时候要确定一导体内部场强是否为0的时候，就要确定他是静电平衡
关键就在静电平衡的条件：书上写内部场强为0 ，这等于绕回去了。
于是我认为外部电场可以是带点导体表面的电场。书上定义静电平衡状态：放入电场中导体，其内部的自由电荷在电场力的作用下移动
可是这时候我就又产生一个问题如果上面我认为是对的，那么一个不带电荷的导体，在没有放入任何电场中(看作理想状态)，他还能吗

追答

我这么跟你解释吧, 现在有以个金属球壳A,有一定厚度, 注意是个壳里面是空的. 还有一个带电的蛋B.
壳A的话可以分3个部分, 壳内A_里(是空气), 壳本身A_壳(是金属), 壳外A_外(是空气),
那么有两种情况:
1, 把带电蛋B放在壳外面一定距离的一个地方,这时
A_里 场强为零, A_壳 场强为零, A_外 场强不为零,有值,

2把蛋B如果放到壳内,在A_里的位置上(或者说这个蛋就出现在这里,你就别想它怎么进去了), 这时候:
A_里 场强不为零,有值, A_壳 场强为零, A_外 场强不为零,有值.

书上说的内部场强为零,意思其实就是A_里没有带电的蛋的时候, 不管外面有没有蛋, A_里始终电场为零. 有时候用语言表述A_里和A_壳都可以叫"内部", 容易造成混淆

追问

这个举例我没太明白，2的时候为什么a_有值。。。而1的时候a-内却没有
书上定义静电平衡状态：放入电场中导体，其内部的自由电荷在电场力的作用下移动，以至于导体两端分别出现等量的正负电荷，
最后一句话，怎么理解？左端如果是正，右端就是负？
请你麻烦告诉我什么叫做静电不平衡状态，也许我就明白了

追答

一图胜千言啊, 我给你画画你看看能理解不, 括号代表壳, +,- 代表电荷分布情况

B+ -( )+
+( )- B+
括号里(导体内) 场强始终为零
但如果把B+放里面:
+(- B+ -)+

另外你说的"于是我认为外部电场可以是带点导体表面的电场", 是错误的, 外部电场的意义是, 比如你把导体拿走, 在原来有导体的那个位置上的电场. 导体表面被激发出来的电荷, 不属于外部电场. 但这些电荷所产生的电场,在导体内部 与外部电场正好大小相等, 方向相反, 所以导体内电场为零

追问

两端分别出现等量的正负电荷，它们两为什么不吸引在一起？
我以为电子和质子一对一后，剩下的电子跑到表面啊，所以内部电子合质子是一双双的
TMD是不是导体内部的电子分布就像爱海绵一样，根本无法解释的，

追答

它们俩不吸引在一起是因为导体受B+激发的正电荷的影响. 如果吸引到一起, 这时导体受B+影响电势差不为零. 所以他们分开了, 而分开后正好使得导体内电场强度为零了. 外面多一个电子, 那内表面相对来说多了一个单个的质子,也就是正电荷.

静电不平衡状态就是, 当B+从无到有出现的一瞬间, 导体内部不平衡,所以电荷迅速重新分布. 之后就平衡了.

Answer 2

是的。外电场会随时变，但导体内部感应也是很灵敏的，总是处于一种动态的平衡之中。即外电场改改变了，导体内部电子感应，马上再分布，导致又处于新的平衡。这种速度很快，所以是动态的平衡。
外电场是人为加的吧……
C读库仑，有时简称库。电荷是人们抽象出来的表示物质所带电量的多少，如电子，是一个基本的负电荷；质子，带一个基本的正电荷。追问

如果题目上没说外电场，一带电导体是否静电平衡？

追答

静电平衡的定义中就包括了外电场的吧，所以没有这个条件不会静电平衡。
静电平衡：在外电场作用下，导体内部电子分布改变，导致内部场强为O。叫静电平衡。

追问

带点导体它本身表面产生的电场可以叫他外电场吗？

追答

对于它本身不是外电场，对于其他导体可以叫外电场。

追问

有一弱智的题目只说 有一带正电荷的导体，问内部场强是否为0.
他没提到是否有外电场，于是怎么知道他经典平衡了？他不经典品横内部场强答案是0啊

追答

这么理解：
所谓带正荷，无非就是导体少了电子。少了电子后，剩下的电子重新很均匀地按照规律分布，总的效果是这个导体带正电。但内部场强却是O。因为万事万物，包括电子总是趋于一种平衡的状态。在静电平衡中，如果假设仍未达到静电平衡，那么电子一直要运动，直到达到静电平衡为止，这时电子处于平衡态，很安逸，于是不动了。此题中，电子也要追求一个平衡的状态，如果不平衡，它就一直要运动达到一个平衡，（因为人总是追求安逸嘛，电子也这样），所以最终的结果是，始终会平衡的。所以场强为O。
欢迎追问，我Q479867962

Answer 3

静电平衡只在静电力作用下，就是电场强度方向不变。
且电场改变随之感应电荷改变
外电场场强指产生原电场的电荷产生的场强，跟重力场没关系
电荷是带正负电的基本粒子，C读库仑
建议你读下高中物理选修3-1追问

那如果静电力为0也同样成立了？

Answer 4

所谓静电平衡是指外电场的场强与感应电荷的场强相互抵消的结果，使导体内部的场强为0，但当外面的场强变化是感应电荷的场尚也随之变化，这样总是时导体处于静电平衡状态， C 读库追问

外面如果没有场强呢？

Answer 5

在静电平衡模型中。。外电场的变化会引起导体中的电场发生变化。。所以就会出现静电平衡。。q的单位读。。库追问

一带电导体在没有外电场下就不能静电平衡吗？