Question

几个电学问题求教

1为什么金属导体建立静电平衡状态的时间是短暂的
2为什么不受电场力的导体电荷也分布在表面，包括带电和不带电的吗
3地球是如何实现静电平衡的
4如图尖端还是有大量电荷吗
，，，
5为什么如图外部场强为均匀射出

6为什么铁丝网代替的金属网罩不彻底
7为什么有小开口的球体其内表面可视为导体内部
8求匀强电场下空腔导体的电荷分布
9大小形状不同的带电体体接触如何，
10法拉第铁笼中的人，人是导体在外部场强产生瞬间人内部电子也会发生定向移动啊
就好像铁笼上多接了块铁
11避雷针原理是直接吸收大气中的负电荷还是使空气电离后再中和
向静电平衡中心注入电子会怎样

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Answer 1

1，因为建立静电平衡实际上是电场的平衡过程，电场是一种场是电磁波它的建立速度和光速是一样的因此瞬间就可以完成。
2，因为导体内部电场强度为0，先说如果导体内部电场强度不为零，那么就会有电位差有电位差就会有电流有电流就会使电荷重新排布直到电场强度变为零……
3，地球的静电平衡很复杂，首先地球表面的电荷和大气顶层的电荷就不平衡（闪电就是证据），宇宙中太阳风等带电粒子也会给大气充电，并且在宇宙射线和太阳风的作用下大气上层也会慢慢发射出带电粒子等等。
4尖端应该不会有大量电荷，因为尖端左右两侧电场差很小因此不会有大量电荷在此处聚集克服电外电场。
5，没看明白你什么意思
6，铁丝网代替的金属网罩怎么个不彻底法？如果网眼足够小（和球的半径相比）铁丝网屏蔽效果还是很好的呀，比如科技馆里的法拉第笼就是铁丝网，效果很好。
7，因为有小开口，虽然小开口处电场线会发生弯折，但由于开口很小，开口边缘处电荷会由于边缘效应密度更高，这样就抵消开口带来的影响，外电场不会通过开口泄露到导体内部，因此小开口的球体可以看做无开口的球体，它的内表面当然可以认为是导体内部了
8，匀强磁场下腔导体的电荷分布遵循一个原则，导体内部电场为0，那么只要求出表面上某点的电场强度在取反就能推导出这点电荷提供的电场强度，就可以推导出这点的电荷大小这样就可以求出导体的电荷分布。
9，大小形状不同的带电体体接触会发生电荷重新分布最后建立新的平衡，平衡后两导体电势相等（当然前提是两导体必须是外表面接触！）
10，不会的，因为铁笼的电阻比人小多了，即使有瞬间的电荷再分配电荷也会优先沿着法拉第笼的金属移动的
11，避雷针是利用了导体尖端电场变强的原理利用尖端放电中和掉大气中的电荷，当然前提是要使得空气电离（空气通常认为是绝缘的，实际上空气也存在着微弱的电离，这是由于宇宙射线造成的），大多数情况下这种电离会形成电晕放电，但也有出现雷击的时候。
什么是向静电平衡中心注入电子？你指的向空心金属球吗？还是纯粹的空间中？

追问

5

为什么如图外部场强为均匀射出

11这个·······有区别吗，我是菜鸟·········

追答

不好意思，下午在开会；
外面的场强一定会均匀射出还是那句话如果不是均匀的就会有电场差，电场差就会带来电势差，电势差就会引起电流电流会引起电荷的重新排布，最后还是达到平衡消除场强差别。

追问

"话如果不是均匀的就会有电场差，电场差就会带来电势差"这句话不理解

追答

我的意思是反过来想，也就是反证法，你不是问为什么均匀吗，如果不均匀成立，那么就是说导体表面有电势差，导体如果存在电势差就会有电流，有点流电荷就会重新排布并且最后消除电势差，消除电势差场强就均匀射出了，这与前面假设不均匀相矛盾，因此假设是错误的，原命题是正确的

追问

空腔导体内侧感应出的负电荷也是不同的吧，负电荷的电场会对外部电场有影响吗，能不能画一下
整个电场线，大哥真专业，会加财富值的

追答

不用加财富值了，你攒点也不易
负电荷确实感应出的多少不同，但是负电荷的电场不会对外部电场有影响，因为负电荷在这里也是起到了屏蔽的作用，它会自发的聚集到电场线密集的地方（这个显而易见吧），那么电荷总量是不变的，最后达到平衡。而正电荷在金属球表面上聚集还是刚才那个理论没有电势差所以还是均匀的。

Answer 2

1，因为建立静电平衡实际上是电场的平衡过程，电场是一种场是电磁波它的建立速度和光速是一样的因此瞬间就可以完成。
2，因为导体内部电场强度为0，先说如果导体内部电场强度不为零，那么就会有电位差有电位差就会有电流有电流就会使电荷重新排布直到电场强度变为零……
3，地球的静电平衡很复杂，首先地球表面的电荷和大气顶层的电荷就不平衡（闪电就是证据），宇宙中太阳风等带电粒子也会给大气充电，并且在宇宙射线和太阳风的作用下大气上层也会慢慢发射出带电粒子等等。
4尖端应该不会有大量电荷，因为尖端左右两侧电场差很小因此不会有大量电荷在此处聚集克服电外电场。
5，没看明白你什么意思
6，铁丝网代替的金属网罩怎么个不彻底法？如果网眼足够小（和球的半径相比）铁丝网屏蔽效果还是很好的呀，比如科技馆里的法拉第笼就是铁丝网，效果很好。
7，因为有小开口，虽然小开口处电场线会发生弯折，但由于开口很小，开口边缘处电荷会由于边缘效应密度更高，这样就抵消开口带来的影响，外电场不会通过开口泄露到导体内部，因此小开口的球体可以看做无开口的球体，它的内表面当然可以认为是导体内部了
8，匀强磁场下腔导体的电荷分布遵循一个原则，导体内部电场为0，那么只要求出表面上某点的电场强度在取反就能推导出这点电荷提供的电场强度，就可以推导出这点的电荷大小这样就可以求出导体的电荷分布。
9，大小形状不同的带电体体接触会发生电荷重新分布最后建立新的平衡，平衡后两导体电势相等（当然前提是两导体必须是外表面接触！）
10，不会的，因为铁笼的电阻比人小多了，即使有瞬间的电荷再分配电荷也会优先沿着法拉第笼的金属移动的
11，避雷针是利用了导体尖端电场变强的原理利用尖端放电中和掉大气中的电荷，当然前提是要使得空气电离（空气通常认为是绝缘的，实际上空气也存在着微弱的电离，这是由于宇宙射线造成的），大多数情况下这种电离会形成电晕放电，但也有出现雷击的时候。

Answer 3

大家都是高手呀，答得太棒了。