产生匀强电场的两极板如何静电平衡
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- 2025-05-06 07:56:52
1°电容器的带电问题：电容器一般是利用直流电源充放电，在充放电短暂的过程中电路中存在电流I（虽然它是变化的），由q=It，电容器正负极板必定带上等量异号电荷。
2°电场是有电荷产生的，均匀分布的电荷产生匀强电场，一般平板电容器极板上的电荷是均匀分布的，但你可以想到由于同性电荷相斥的原因，在极板的边缘电荷分布会密集一些（想象一下尖端放电，或者看一下平板电容器的电场分布示意图）。事实上平板电容器上的电荷在静电平衡后分布在它们各自的表面(四个表面)。
3°静电平衡是在电场的作用下建立起来的。我们知道电荷在电场中会受到电场力的作用，正电荷向电场方向移动，负电荷向反方向移动。由于金属中原子的价电子是可以自由移动的，这些电子中的一部分（非常多，10^19个/立方厘米）在电场的作用下向金属表面运动进而建立起平衡。在这里需要用到电磁学里的一个物理原理：导体处于静电平衡时其内部电场处处为零。
平板电容器极板表面电荷分布的数值关系推导请参考一下电磁学相关书籍，这里我就不推了。总之带正电的极板两个面都是带正电，负极板也一样，但内侧电荷分布要多一些。
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