静电平衡下的导体内部场强处处为零「导体内部场强处处为零」

时间：2023-03-27 19:33:04来源：搜狐

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静电平衡时导体内部场强为0与动态平衡时导体内部场强不为0且与导体平行的矛盾

图1

根据静电场的知识，当金属导体放到电场强度为E的电场中（如图1），导体内的自由电子受到电场力的作用向电场E0相反方向定向移动，这样金属导体两边分别感应出等量异种电荷，产生与原电场E0方向相反的感应电场E，使导体内部电场减弱.如果导体内部场强不为0，自由电子继续定向移动，使感应电荷继续增加，E感也继续增大，直到导体内部合场强为0为止，此时自由电子不再发生定向移动，导体处于静电平衡状态，即

处于静电平衡状态的导体内部场强处处为0

平常在进行恒定电流教学中总是提出:导体中有恒定电场，自由电荷在恒定电场的作用下发生定向移动，形成体中的电场强度不是为0

图2

如图2所示，A、B是两个带等量异种电荷的导体（作用相当于电源的正、负极板），其周围空间激发静电场E0，选取某段导线及其中的自由电子作为研究对象，则自由电子受到与E0反向的静电力F（如图3）根据作用效果，F（E）可以分解为平行导线方向的F1（E1）和垂直导线方向的F2（E2）（如图3甲）.F1使自由电子沿平行导线方向朝电源正极A定向移动；F2使自由电子朝导线一侧M移动，则在导线另一侧N积聚出正电荷，在垂直导线方向产生感应电场E感.当E感＝E2时，垂直导线MN方向场强为0，可等效为静电场中的静电平衡（如图3乙）；平行导线方向形成电场E1（如图3丙）.

通过上述分析，

导线内恒定电场不为0，且与导线平行，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成.

虽然垂直导线MN方向场强为0，可等效为静电场中的静电平衡，但本质有区别:静电平衡时自由电子不再定向移动，但在恒定电场中自由电子在朝M一侧聚集的过程中同时在F1的作用下朝电源正极移动，所以M侧自由电子有的流走了，另外的又来补电充，所以电荷的分布是稳定的，是一种动态平衡。