郭今戈

摘 要：静电平衡状态下导体所带电荷的分布、电场强度以及电势计算是学习中的难点，尤其是静电平衡状态下导体内壁电荷的分布、接地情况下导体腔内电荷的辨别以及手摸接触情况下相连导体的电荷分布，在学习过程中容易混淆，本文重点分析几种在学习过程中遇到的静电平衡疑难问题。

关键词：静电屏蔽；静电平衡；接触中和

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）5-0042-3

1 静电屏蔽概念

静电感应是导体在电场中自由电荷重新分布的现象，由于静电感应，在导体两侧出现等量异种电荷，感应出的电荷在导体内部产生与外电场相反的电场，两个电场相互叠加，导致导体内部合场强为零，自由电子停止定向移动，导体达到静电平衡状态。导体为等势体，表面是等势面，导体内部场强处处为零，在导体内部移动电荷时，电场力不做功，任意两点间的电势差为零。

静电屏蔽有两种情况[1]，如图1所示。

学生在学习静电平衡状态的时候经常会遇到导体空腔内壁是否带电、导体内部场强是否处处为零、接地情况的电荷分布等问题，下面逐一讨论。

2 内部外部法判断接触导体空腔内壁的小球是否带电荷

人教版选修3-1教材中研究空腔导体内表面的电荷实验，如图2所示，取两个验电器a和b，在b上装一个几乎封闭的空心金属球c（只在上端开有小孔），使b和c带电，a不带电。d是带有绝缘柄的金属小球，使d跟c的外部接触，再让d跟a的金属球接触，这样操作若干次，观察a的箔片的变化；……