Электрическое поле внутри проводника и индуцированные заряды

В моем учебнике говорится о двух разных вещах, и я не знаю, как их совместить:

  1. электрическое поле внутри проводника всегда равно 0.

  2. для проводника с полостью с зарядом q внутри него поле заряда q для всех внешних точек компенсируется индуцированным зарядом на внутренней поверхности.

Заряд q индуцирует заряд -q на внутренней поверхности, а поскольку проводник нейтрален, на внешней поверхности проводника будет заряд q (остаточный заряд). В силу (2) для всех внешних точек поле, обусловленное q и зарядами, присутствующими на внутренней поверхности, компенсируется. Однако поля из-за индуцированного/остаточного заряда на внешней поверхности нет, поэтому внутри проводника будет какое-то поле из-за этого заряда, что противоречит (1).

Ответы (2)

Дело в том, что внешние заряды реорганизуются, так что чистое поле 0 внутри проводника. Распределение заряда на внутренней и внешней поверхностях не обязательно должно быть постоянным и в целом будет довольно беспорядочным, если только геометрия не будет простой.

В приведенном ниже примере заряда источника вне центра внутри полой сферы обратите внимание на то, как положительные заряды на внутренней поверхности распределены неравномерно, но как они равномерно распределены на внешней поверхности.

введите описание изображения здесь

Конечным результатом является то, что поле вне полости зависит только от распределения внешних зарядов, но поле внутри проводника по-прежнему 0 из-за косого распределения заряда на внутренней поверхности.

[Источник изображения: Холидей Резник Уокер, 10-е издание]

Я не думаю, что это ответ на вопрос. Перефразирую вопрос: при заряде q в полости должен быть заряд -q на внутренней поверхности и в силу (2) эти -q и q в полости не должны вызывать никакого поля в проводнике, а потому что проводник имеет нейтральный заряд, на внешней поверхности будет заряд q. Но это q на внешней поверхности вызовет поле в проводнике, нарушающее (1)
На рисунке это заряд -q в резонаторе. Это не имеет значения, но я буду придерживаться этого, чтобы сослаться на рисунок. Заряд − д внутри и заряд + д на внутренней поверхности делать отмена. Электрическое поле внутри сферической оболочки с равномерным распределением заряда — это и есть распределение заряда на внешней поверхности фигуры — создает сеть 0 поле в любом месте внутри оболочки - т.е. внутри проводника - по законам Гаусса. Другими словами, пример точно иллюстрирует ситуацию.
Другой способ подумать об этом: поскольку − д внутри полости и + д индуцированные на внутренней поверхности не создают результирующего поля внутри проводника, удалите их. У вас остается сферически-симметричная плотность заряда на внешней поверхности поверхности, и по закону Гаусса поле внутри этой поверхности равно 0 .

Как вы говорите, полый проводник с зарядом, подвешенным внутри полости, будет иметь заряд на внешней поверхности. Кажется, вас беспокоит то, почему этот внешний поверхностный заряд не порождает поле внутри проводника. Значит, мы можем забыть о том, что проводник полый с зарядом внутри, и просто рассмотреть проводник с зарядом на его (внешней) поверхности?

"поэтому внутри проводника будет какое-то поле из-за этого заряда, что противоречит (1)" Нет.

Если бы внутри проводника существовало (макроскопическое) электрическое поле, оно приводило бы в движение свободные электроны, т. е. вызывало бы появление токов. Но если у нас электростатическая ситуация, тока по определению нет! Что происходит, так это то, что поверхностные заряды располагаются (за очень короткое время) таким образом, что нигде внутри проводника нет макроскопического результирующего электрического поля.

а в силу (2) в проводнике не должно быть никакого поля из-за заряда в полости а заряд на внутренней поверхности должен быть?
На самом деле не должно быть, но я не уверен, что это из-за 2. Разве «внешние точки», упомянутые в 2, не находятся за пределами проводника в целом? Если нет, то 2 будет просто частным случаем 1. Я думаю, что 1 — это все, что вам здесь нужно, и я попытался объяснить, почему это так.
Электрическое поле внутри проводника и индуцированные заряды
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v