Question

请问静电平衡时，正负净电荷只分布在导体的外表面，这句话什么意思？内表面没有静电荷吗

Answer 1

是的，正负净电荷只存在表面，内部的场强为0
静电平衡时,如果是独立带电导体,则同种电荷间的相互斥力使电荷相互间远离到最远,当然只有外表面最远了；
如果是放入电场中的导体,则导体中的自由电子在电场力作用下沿电场力方向运动到不能再运动的地方,另一端就带等量异种电荷,同样是在导体的外表面.
以上是从电荷受力运动的角度来判断的,也可以这样去想：
如果导体内部还存在净电荷,则导体内部场强就不是处处为零,净电荷还受到电场力要继续作定向移动,导体还没有达到静电平衡状态,所以达到静电平衡状态的导体,净电荷只分布在外表面.

追问

也真是奇怪，一个导体静电平衡时，外表面带正电，那么导体的自由电子去哪了？不应该在内表面吗？

追答

无论导体是否带电，一旦其处于外电场中，在外电场E的作用下，导体内的自由电子受到电场力的作用，将向着电场的反方向做定向移动，因而产生的感应电荷所附加的感应电场E 0与外电场E相反，E 0阻碍导体内的自由电子的定向移动。只要E>E 0，电子仍将定向移动，直到E=E 0，导体中的自由电荷才会停止定向移动；此时E=E 0，且方向相反，即合场强为零，没有电荷定向移动，即达到了静电平衡状态。但值得注意的是静电平衡只是宏观上停止了定向移动，导体内部的电荷仍在做无规则的热运动，只是静电平衡时电荷只分布在导体表面，表面为等电势且内部电场强度是稳定为零。
静电平衡时，导体上的电荷分布有以下三个特点：
1.导体内部没有净电荷，正负净电荷只分布在导体的外表面。
2.导体内部无场强，表面场强垂直于表面且满足E=σ/ε。
3.在导体表面，越尖锐的地方，电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷。称为尖端放电现象。