更新时间:2026-08-13
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静电力(库仑力)是静电现象的根源。如图7所示,两个带电物体之间的静电力方向取决于两个带电物体的极性是否相反。当极性相反时,静电力为吸引力(a);当极性相同时,静电力为排斥力(b)。

(a)异极性电荷之间的作用力

(b)同极性电荷之间的作用力
图7. 两个带电物体之间作用的静电力
此外,静电力(库仑力)的大小与两个带电物体的电荷量之积成正比,如公式(1)所示,与带电物体之间距离的平方成反比。
F∝Q1・Q2/r 2・・・・・・・・・・・・(1)
静电感应也是由静电力引起的!

图 8. 由静电力引起的静电感应现象。
静电放电也是由静电力(库仑力)引起的!

图 9. 由于静电力而产生的静电放电。
当带电物体处于电场中时,电场中的负离子(电子)会受到静电力(库仑力)的作用而加速,获得动能。当这些负离子与电场中的气体分子碰撞时,以下等式成立:
气体分子的电离能 < 负离子的动能 (wv) ... (2)
电子从气体分子中逸出,产生负离子和正离子。静电力作用于产生的负离子,使其在电场中加速运动。当它们的动能满足方程式(2)的条件时,气体分子就会电离。这一过程反复发生,就会产生静电放电。
导体的电荷分布也受到静电力(库仑力)的影响!
1)当对电中性导体施加电荷时,所施加的电荷分布在导体的表面。也就是说,所施加的电荷并不存在于导体内部。考虑
如图 10 所示,对导体施加四个负电荷使其带负电的情况。在这种情况下,假设这四个负电荷位于导体内部 (a)。四个负电荷之间存在静电力(斥力),因此这四个电荷分布在导体的表面。

图10. 带电导电球的电荷分布
2) 如前所述,当对电中性导体施加电荷时,所施加的电荷会分布在导体表面。此外,电荷的分布使得导体表面的电势为等势面。换句话说,所施加的电荷并不存在于导体内部。导体电荷的分布使得导体表面成为一个等势面。

(a)当导体表面存在电位分布时
如果导体表面存在电势分布(a),则会在导体表面产生电势梯度(电场Ex)。由于电场Ex的作用,导体表面的电荷会沿表面向电势较低的区域移动,从而提高这些区域的电势。这种电荷移动会持续进行,直到导体表面的电势达到等势为止。
最终,从导体表面发出(或进入)的电场将垂直于导体表面(b)。

(b)当电荷分布使得导体表面处于等电位线时
图 11. 导体表面的电荷分布使得表面电势为等势。
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