什么是靜電平衡靜電平衡的過(guò)程
什么是靜電平衡靜電平衡的過(guò)程
靜電平衡指導(dǎo)體中的電荷處于穩(wěn)定狀態(tài)。均勻?qū)w達(dá)到靜電平衡的條件是導(dǎo)體內(nèi)部的合場(chǎng)強(qiáng)處處為零。那么你對(duì)靜電平衡了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是靜電平衡的內(nèi)容，希望大家喜歡!
靜電平衡的簡(jiǎn)介
導(dǎo)體中(包括表面)沒(méi)有電荷定向移動(dòng)的狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài)。
均勻?qū)w達(dá)到靜電平衡的條件是導(dǎo)體內(nèi)部的合場(chǎng)強(qiáng)處處為零。(受電場(chǎng)力平衡)
導(dǎo)體的特點(diǎn)是它具有可以自由移動(dòng)的電荷，這些自由電荷在電場(chǎng)中受力后會(huì)做定向運(yùn)動(dòng)，而“靜電平衡”指的是導(dǎo)體中的自由電荷所受的力達(dá)到平衡而不再做定向運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。
靜電平衡內(nèi)部電場(chǎng)的特點(diǎn)
處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體其內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零。
處于靜電平衡的導(dǎo)體，其外部表面附近任何一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向跟該點(diǎn)的表面垂直。
處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體，它的表面是個(gè)等勢(shì)面。地球是一個(gè)極大的導(dǎo)體，可以認(rèn)為處于靜電平衡狀態(tài)，所以它是一個(gè)等勢(shì)體。
靜電平衡的過(guò)程
無(wú)論導(dǎo)體是否帶電，一旦其處于外電場(chǎng)中，在外電場(chǎng)E的作用下，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受到電場(chǎng)力的作用，將向著電場(chǎng)的反方向做定向移動(dòng)，因而產(chǎn)生的感應(yīng)電荷所附加的感應(yīng)電場(chǎng)E 0與外電場(chǎng)E相反，E 0阻礙導(dǎo)體內(nèi)的自由電子的定向移動(dòng)。只要E>E 0，電子仍將定向移動(dòng)，直到E=E 0，導(dǎo)體中的自由電荷才會(huì)停止定向移動(dòng);此時(shí)E=E 0，且方向相反，即合場(chǎng)強(qiáng)為零，沒(méi)有電荷定向移動(dòng)，即達(dá)到了靜電平衡狀態(tài)。但值得注意的是靜電平衡只是宏觀上停止了定向移動(dòng)，導(dǎo)體內(nèi)部的電荷仍在做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，只是靜電平衡時(shí)電荷只分布在導(dǎo)體表面，表面為等電勢(shì)且內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度是穩(wěn)定為零。
靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體上的電荷分布有以下三個(gè)特點(diǎn)：
1.導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有凈電荷，正負(fù)凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。
2.導(dǎo)體內(nèi)部無(wú)場(chǎng)強(qiáng)，表面場(chǎng)強(qiáng)垂直于表面且滿足E=σ/ε。
3.在導(dǎo)體表面，越尖銳的地方，電荷的密度(單位面積的電荷量)越大，凹陷的位置幾乎沒(méi)有電荷。稱為尖端放電現(xiàn)象。
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