关于静电屏蔽空腔的导体,静电平衡时,导体壳壁W内的场强为零,内表面又没有电荷,为什么电场线只能在空腔C之外,不会进入空腔之内?空腔导体的电荷分布是怎样的?

Question

关于静电屏蔽
空腔的导体,静电平衡时,导体壳壁W内的场强为零,内表面又没有电荷,为什么电场线只能在空腔C之外,不会进入空腔之内?空腔导体的电荷分布是怎样的?

Answer 1

如果将导体放在电场强度为E外的外电场中,导体内的自由电子在电场力的作用下,会逆电场方向运动.这样,导体的负电荷分布在一边,正电荷分布在另一边,这就是静电感应现象.由于导体内电荷的重新分布,这些电荷在与外电场相反的方向形成另一电场,电场强度为E内.根据场强叠加原理,导体内的电场强度等于E外和E内的叠加.当导体内部总电场强度为零时,导体内的自由电子不再移动.物理学中将导体中没有电荷移动的状态叫做静电平衡.处于静电平衡状态的导体,内部电场强度处处为零.由此可推知,处于静电平衡状态的导体,电荷只分布在导体的外表面上.如果这个导体是中空的,当它达到静电平衡时,内部也将没有电场.这样,导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用,使它的内部不受外部电场的影响,这种现象称为静电屏蔽.