Question

为什么静电平衡时，导体内部没电荷，只在导体外？

Answer 1

首先要纠正“导体内部没电荷”这种错误说法，达到静电平衡时，导体内部没有“净电荷”，即导体内部的正负电荷代数和为零。

• 按照定义：静电平衡是导体中的自由电荷停止定向移动的状态，由此可以推出，达到静电平衡的导体，内部场强处处为零。

• 导体放在电场中，导体内部的自由电荷在外电场E作用下做定向移动，这叫做静电感应；

• 定向移动的结果是导体两侧聚集了等量异种电荷，从而在导体内部建立起感应电荷激发的电场E',感应电荷的电场与外电场反向；因此导体内部的合电场场强为E-E'

• 外电场不变，感应电荷的电场E'随着感应电荷的增加而增大，最终达到与外电场平衡：E-E'=0

• 此时，导体内部合电场场强处处为零，不再有电荷的定向移动，这是静电感应的最终状态，我们叫做静电平衡。

• 静电平衡其实就是物体对外不显电性,即带有正负电荷的粒子在数量上相等!带电的粒子称为电荷

• 严格地讲,导体的内表面、外表面都叫外表面.
  

• 导体内部是指金属的那部分,对于腔而言,就是两个球之间夹的部分.也就是说,内表面不是内部.

• 导体内部没有净电荷,这里说的内部就是严格意义上的内部.

• 内表面并不是总不带电,但内部总是不带电的.比如一个空心导体腔圆心处有一正电荷,那么导体腔内外表面都会感应出电荷.

• 法拉第圆筒的外表面是指（内表面+外表面）,内部是指导体金属的部分.它是处于静电平衡的,它的外表面带电,内表面不带电,内部没有净电荷,腔内及导体内部的场强处处为零.之所以这样平衡,你可以理解为这些所有的净电荷相互排挤,都排挤到外壁不能排挤为止.