以及有沒有大神能解釋一下法拉第圓筒實驗電荷為什麼只分布在外表面 拜託了


簡單理解,同種電荷相斥,所以都往遠處跑,又不會跑到絕緣體上,所以都在表面了。


自由電子在導體中受電場力可以運動,為了平衡,只能處於邊邊處


首先,這個說法是不嚴謹的

導體球內部電勢為0

導體球外部才存在電勢

事實上……電荷到底是不是隻分佈在外表面

是無法證明的事情

說得可能不對,歡迎拍磚


靜電平衡下的導體,內部電勢處處相等。這個不難理解吧?否則電勢差產生電場,電荷就要運動,那就不是靜電平衡了。

既然等勢,那就意味著沒有電勢差,內部電場處處為零,所以任何一個閉合曲面的積分都是零。根據高斯定律,得到電荷的體積分為零。因為導體內部處處滿足,所以,內部就處處沒有電荷。

那麼電荷就只能在導體表面了。


可以證明純粹的靜電力是不可能導致靜電平衡的,靜電平衡必然有非靜電力的參與。比如電子如果想要跑出導體,需要克服一個比較大的勢壘,這就相當於電子在導體表面受到了一個抑制其向外跑的力,這才導致了靜電平衡。

凈電荷之間互相排斥,但又被導體攔住出不去,所以靜電平衡時凈電荷就都在表面了。

另外所謂導體表面也不是二維的,那只是一個簡單的理解,畢竟我們這個世界空間還是三維的。微觀上來看在導體表面附近凈電荷也是有一個密度分佈的。


電荷只分布在帶電導體的表面,證明實驗:法拉第圓管實驗。


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