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田山东

捐助贵宾 (著名写手)

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[求助] 电磁学教案中两个不明白的问题

1.求无限长直线在某点的电场强度，为什么说电场强度只分布在xy平面，而z平面没有分量呢？

2.静电平衡那部分。金属导体中，自由电子跟正电荷（金属原子）一起，不显电性，加入电场之后，电子要向一个边界移动，由于受到电场力，这时候会在边界积累电子，然后在另外一个边界出现正电荷，直到内部没有剩余电荷。
自由电子可以移动，正电荷（原子）怎么移动？原先正负电荷配对，所以金属导体并不显电性，现在负电荷移动了，正电荷没移动啊，为什么会在另一个边界出现正电荷而不是整个导体内部也有正电荷啊？金属原子会移动吗？

不解啊！！

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everythinghasitsseason.enjoyyourlife.

1楼 2013-07-16 16:27:21

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pippi6

铁杆木虫 (著名写手)

工程和科学数值计算咨询

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【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1

我也来试图回答你的问题。
第一个问题比较平凡，楼上几位说的不错，根据对称性，简单就可以得出结论。倒是第二个问题值得说两句。

首先说结论。假定导体宏观中性，那导体内部就没有净电荷. 这是因为要保证导体内部电流为零，那么必有电场恒为零，所以电荷密度为0。但是，导体外部有有限电场，所以在导体边界需要面电荷来维持导体内部的0电场。我想lz的问题是这面电荷是怎样形成的，光靠电子移动，原子核不动是否能够形成所需要的面电荷分布。答案是肯定的。因为积分面电荷是为零的。所以就可以看成是一部分电子移到了另一处。部分表面缺乏电子，净电荷为正；部分表面接受电子，净电荷为负。当然，有一种情况，即所有的电子都移向一段，尚不能平衡外电场，在这种情况，就无法形成导体内部的0电场。