静电平衡与静电屏蔽问题
1.静电平衡的形成
(1)自由电荷的移动:导体刚放入电场中的瞬间,导体中的自由电荷受电场力F的作用,产生定向运动(如图145甲),同时在导体中产生一个附加电场E′(如图乙),使自由电荷又受电场力F′的作用,F和F′方向相反。
(2)电场叠加:当E=E′时,导体内合场强为零(如图丙),自由电荷受合力也为零,这时导体中无电荷定向移动,即达到了静电平衡状态。
(3)结论:处于静电平衡的导体内部电场强度处处为零。
图145
2.静电平衡时导体的特点
(1)处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零。导体内部场强为零指的是外部电场和附加电场的合场强为零,其效果相互抵消。
(2)导体表面任一点的场强方向与该处的表面垂直。
(3)净电荷只分布在导体的外表面上。
(4)对于一孤立的带电体,可视为导体处于自己所带电荷的电场之中,达到静电平衡时,也有两个基本特点:
①导体内部的场强处处为零;
②导体所带电荷只能分布在导体的外表面上。
3.静电屏蔽的两种情况
(1)导体外部的电场影响不到导体内部。
图146
(2)接地导体内部的电场影响不到导体外部。