静电平衡 · 思考实验

外场还在,
导体内部为何归零?

一块中性金属刚放进向右的匀强电场。拖动阶段滑块,追踪自由电子如何移动,以及它们建立的感应电场怎样改变导体内部的合场。

刚放入 自由电子尚未来得及明显迁移
0%
导体在匀强外电场中的电荷重排示意图 外电场向右,电子逐渐向左端聚集,右端留下正电荷;感应电场向左并在平衡时与外电场抵消。 外电场 E₀(始终向右) 金属导体内部 等势体 · 内部电势处处相等 − − − − + + + + 内部的外场分量 E₀ 感应电荷场 E感(向左) 导体内部合场 E 向右 E=0
外电场 感应电荷场 内部合场 −电子聚集端 +正电荷端
外场没有消失

外部电荷仍然存在,匀强外电场 E₀ 始终向右。

感应场恰好抵消

表面感应电荷建立向左的场,平衡时 E感 = −E₀。

导体成为等势体

静电平衡时内部 E = 0,因此导体内部及表面电势相等。