题目

空腔导体接地时腔内带电体对腔外空间无影响,为什么?如果腔内是带负电的带电体呢?

提问时间：2020-11-25

答案

凡是接地的导体,在静电平衡后导体内部的电势必然处处为零,导体内部的电场强度也为零,这你应该知道的吧?
这个“内部”指的是导体内连成一体的金属的部分,空腔不算.（假如空腔导体是金属球壳,球壳也是有一定厚度的哦,“内部”指内外球壳之间的部分）
下面用反证法：
假如腔内带电体对腔外空间有影响,即在导体外产生电场,而导体“内部”电场强度为零,所以导体的外表面必须带电.
因为导体“内部”电势必然处处为零,所以导体的外表面带的电荷必须与外表面以内的部分的总电荷符号相反.这样的电荷分布,必然导致电场线穿过导体“内部”,使导体“内部”电场强度不为零.
出现了矛盾,假设不成立.
空腔导体接地后,不管腔内是带正电还是负电的带电体,只能在空腔内表面感应出异号电荷,而对腔外空间无影响,空腔外表面仍不带电.