为什么静电屏蔽的导体内部的物体不带电
为什么静电屏蔽的导体内部的物体不带电?
静电感应、静电平衡和静电屏蔽均属于静电现象.此三种现象涉及的对象相同,都是导体(带电与否不限).另外三种现象所处的物理背景亦相同,即都在外加电场中(电场均匀与否亦不限).
静电感应描述的仅是导体中正、负电荷在外加电场作用下分离及重新分布现象.它贯穿在导体由非静电平衡到静电平衡为止的整个过程中.静电平衡乃是导体发生静电感应的最终现象,静电平衡着重描述导体中自由电荷的运动状态,它既要考虑外加电场又要考虑感应电荷激发的电场.静电平衡的讨论建立在静电感应的基础上,它最关键、最基本的一点是导体内部合场强处处为零.静电屏蔽着重研究和描述达静电平衡以后导体内外电场的互相影响问题.显然静电屏蔽现象必须建立在静电平衡基础上,而现象的本质仍涉及到静电感应,因为只有同时考虑到外加电场和导体由于静电感应而产生的感应电荷所激发的附加电场,才能深刻完整地认识静电屏蔽现象的本质.
当一带电系统(可以是一个带电导体)中的电荷静止不动,从而电场分布不随时间变化时,我们就说该带电系统达到了静电平衡.如考虑到电荷要作热运动,那我们可换一说法:导体中(包括表面)没有电荷作走向运动的状态叫做导体的静电平衡状态.导体的特点是其体内存有大量自由电子,它们在电场作用下可以移动,从而改变电荷分布;反过来,电荷分布的改变又会影响到电场分布(前节施感导体上的电荷Q之所以偏聚左端就是考虑到这种影响).由此可见电场中有导体存在时,电荷分布和电场的分布将互相影响、互相制约,并不是电荷和电场的任何一种分布都是静电平衡分布.必须满足一定的条件,导体才能达到静电平衡分布.
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