同的电荷总是想离对方远一点,因为它们是互相排斥的,而只有分部在外表面才算是最远的,故分部完成后内表面没有电荷。因为绝缘体中的电子不能自由移动,所以不可能**移动到表面上来。只有导体才有这个性质,因为导体中的电子是自由电子。
可以很肯定的告诉你,是球的能量大……楼上的判断太武断。只有导体的电荷分布才会都分布在表面,如果是**绝缘体,电荷**可以按球体分布。还有,无论怎么算,既然问题这样问了,隐含的条件就是,出了电荷分布不同,其他条件都一样,因此讨论其他能没有**意义。这样只有电势能会有差异。球体的电势能大。判断哪个能量大,你只要在脑子里做个理想实验就可以了:如果在某一时刻,一个金属球的电荷分布是均匀的,那么在**时间(很短)内,他的电荷会按照球表面分布,形成球壳。因此,我们可以断定,球壳式的分布,会比球内均匀分布稳定。同等条件下,越稳定的状态,能量越低。好了,判断出来了。这是热力学第二定律的思想。是一种活用。当然你可以计算电势能,也是能算出的,但是,不要求说出大多少的情况下,这非常没必要……
因为球体和球面外部场强一样,然后球面内部场强为零,球体不为零,所以综合一下,球体能量大于球面。你把球体当成n个半径不同的球面,球面内部场强为零,外部不为零。
根据同种电荷互相排斥,彼此远离。导电金属球上的电荷在静电斥力的作用下,均匀的分布在外表面,金属球的内部没有定向移动的电荷,内部电场强度为0,金属球是等势体,表面是等势面。
算算啊,都有公式,先求E,用高斯定律积分,E*dS的积分=q/#,q是过所求点的封闭曲面。 再用电场能量W=1/2(#*E*E)dV的积分,#是真空介电常量。 如果不算想想, 从电势的角度说,球壳球体外部电势都等,球壳内部为等势体,球体内部不等势而且大于外部电势。 从电场的角度说,球壳球体外部电场都等,球壳内部为零,球体内部有电场。 所以无论用电势还是电场积分,球体都会更大,前提是半径和电量相同,才有可比性。 我猜的,还是建议算算。那可能就是这样。
因为它达到静电平衡后的内部场强为零,整个导体没有电势的变化,电势到处相等
根据同种电荷互相排斥,彼此远离。导电金属球上的电荷在静电斥力的作用下,均匀的分布在外表面,金属球的内部没有定向移动的电荷,内部电场强度为0,金属球是等势体,表面是等势面。