靜電平衡

靜電平衡指在一個(gè)封閉的導(dǎo)體系統(tǒng)中，所有電荷均勻分布于表面或內(nèi)部空間，且靜止不動(dòng)的狀態(tài)。在靜電平衡狀態(tài)下，整個(gè)系統(tǒng)的電勢(shì)場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度都為零。通常情況下，只有在絕緣材料或真空中才能達(dá)到完全的靜電平衡。

1.什么是靜電平衡

靜電平衡是指一個(gè)封閉的導(dǎo)體系統(tǒng)內(nèi)部的電荷量及其分布方式保持不變，而且這些電荷處于靜止?fàn)顟B(tài)。在靜電平衡狀態(tài)下，整個(gè)系統(tǒng)具有穩(wěn)定的電場(chǎng)和電勢(shì)分布。如果在一個(gè)封閉的導(dǎo)體中存在自由電荷，則在外加電場(chǎng)作用下，這些電荷會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，直至靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)所處的位置并非原來(lái)的電荷分布狀態(tài)，因此也就不再是靜電平衡狀態(tài)了

2.靜電平衡的特點(diǎn)

靜電平衡的主要特點(diǎn)如下：

• 導(dǎo)體系統(tǒng)的內(nèi)部電場(chǎng)和電勢(shì)場(chǎng)均為零。
• 導(dǎo)體表面的電荷密度均勻分布。
• 導(dǎo)體內(nèi)部的電荷密度也必須均勻分布，這一特性保證了導(dǎo)體內(nèi)部任意兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為零。
• 靜電平衡狀態(tài)下，導(dǎo)體系統(tǒng)外部的電場(chǎng)會(huì)被完全屏蔽，因此在導(dǎo)體內(nèi)部觀察不到外部電場(chǎng)的影響。

3.靜電平衡的條件

要獲得穩(wěn)定的靜電平衡，必須滿(mǎn)足以下條件：

• 導(dǎo)體必須是封閉的。
• 導(dǎo)體內(nèi)部必須存在自由電荷。
• 電荷必須在導(dǎo)體表面或其內(nèi)部空間中均勻分布。
• 導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)、電荷密度和電勢(shì)分布必須均勻且對(duì)稱(chēng)。