导体静电平衡
核心结论
在静电平衡下：
- 多余电荷分布在导体表面。
- 导体内部电场为零。
- 导体内部电势处处相同，并等于表面电势。
- 导体表面外侧的电场垂直于表面。
直接可用公式
导体表面刚外侧：
其中 是该点表面电荷密度。
空腔问题
若导体内部空腔中 没有放入净电荷，则空腔内电场为零。
更强一点的二级结论：
- 空腔外部再复杂的静电场，也不会让一个“无内置电荷的封闭导体空腔”内部出现电场。
但如果空腔中放入电荷，这个结论就不成立。
曲率与电荷分布
在形状不规则导体上，曲率半径越小的尖端位置，表面电荷密度通常越大，外侧电场也越强。
这解释了：
- 尖端放电
- 避雷针效应
感应与接地
带电体靠近中性导体时，导体内部自由电荷会重新分布，这叫静电感应。
若此时再把导体接地：
- 电子可以在导体与大地之间流动
- 最终净电荷符号取决于“电子最后是流入导体还是流出导体”
- 题目若先断开接地、再移走外带电体，导体会保留净电荷
常见判定：
- 外物带负电靠近时，导体中的电子更容易被排斥到地面，导体最后常带正电
- 外物带正电靠近时，地面的电子更容易流入导体，导体最后常带负电
二级结论
- 静电平衡导体是等势体。
- 若空腔内放一电荷 ，内表面总感应电荷为 ；若导体总净电荷不变，剩余电荷分布到外表面。
- 导体外的电场线总垂直起落于表面，否则自由电荷会继续移动，系统不可能平衡。
易错点
- “导体内部电场为零”说的是静电平衡，不是所有情形。
- “空腔内电场为零”必须加条件：空腔中无电荷。
- 绝缘体不能直接套用这些导体结论。