Charged conductors that have reache

Charged conductors that have reached electrostatic equilibrium share a variety of unusual characteristics. One characteristic of a conductor at electrostatic equilibrium is that the electric field anywhere beneath the surface of a charged conductor is zero. If an electric field did exist beneath the surface of a conductor (and inside of it), then the electric field would exert a force on all electrons that were present there. This net force would begin to accelerate and move these electrons. But objects at electrostatic equilibrium have no further motion of charge about the surface. So if this were to occur, then the original claim that the object was at electrostatic equilibrium would be a false claim. If the electrons within a conductor have assumed an equilibrium state, then the net force upon those electrons is zero. The electric field lines either begin or end upon a charge and in the case of a conductor, the charge exists solely upon its outer surface. The lines extend from this surface outward, not inward. This of course presumes that our conductor does not surround a region of space where there was another charge.

To illustrate this characteristic, let's consider the space between and inside of two concentric, conducting cylinders of different radii as shown in the diagram at the right. The outer cylinder is charged positively. The inner cylinder is charged negatively. The electric field about the inner cylinder is directed towards the negatively charged cylinder. Since this cylinder does not surround a region of space where there is another charge, it can be concluded that the excess charge resides solely upon the outer surface of this inner cylinder. The electric field inside the inner cylinder would be zero. When drawing electric field lines, the lines would be drawn from the inner surface of the outer cylinder to the outer surface of the inner cylinder. For the excess charge on the outer cylinder, there is more to consider than merely the repulsive forces between charges on its surface. While the excess charge on the outer cylinder seeks to reduce repulsive forces between its excess charge, it must balance this with the tendency to be attracted to the negative charges on the inner cylinder. Since the outer cylinder surrounds a region that is charged, the characteristic of charge residing on the outer surface of the conductor does not apply.

This concept of the electric field being zero inside of a closed conducting surface was first demonstrated by Michael Faraday, a 19th century physicist who promoted the field theory of electricity. Faraday constructed a room within a room, covering the inner room with a metal foil. He sat inside the inner room with an electroscope and charged the surfaces of the outer and inner room using an electrostatic generator. While sparks were seen flying between the walls of the two rooms, there was no detection of an electric field within the inner room. The excess charge on the walls of the inner room resided entirely upon the outer surface of the room. Today, this demonstration is often repeated in physics demonstration shows at museums and universities.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เป็นตัวนำคิดค่าธรรมเนียมที่ได้ถึงสมดุลสถิตร่วมหลากหลายลักษณะผิดปกติ ลักษณะหนึ่งของนำที่สมดุลสถิตคือ สนามไฟฟ้าใด ๆ ภายใต้พื้นผิวของนำคิดค่าธรรมเนียมเป็นศูนย์ ถ้าสนามไฟฟ้าไม่อยู่ภายใต้พื้นผิว ของตัวนำ (และ ในนั้น), จากนั้นสนามไฟฟ้าจะแรงแรงในอิเล็กตรอนทั้งหมดที่มีอยู่มี แรงสุทธินี้จะเริ่มต้นเพื่อเร่งการ และย้ายอิเล็กตรอนเหล่านี้ แต่ไม่เคลื่อนไหวเพิ่มเติมค่าใช้จ่ายเกี่ยวกับผิวมีวัตถุที่สมดุลสถิต ดังนั้น ถ้าเกิดขึ้น แล้วเรียกร้องเดิมที่วัตถุอยู่ในสมดุลสถิตจะร้องเรียนเท็จ ถ้าอิเล็กตรอนภายในตัวนำได้ถือว่าเป็นสถานะสมดุล แล้วแรงสุทธิเมื่ออิเล็กตรอนเหล่านั้นเป็นศูนย์ เส้นสนามไฟฟ้าเริ่มต้น หรือสิ้นสุด เมื่อประจุ และใน กรณีที่เป็นผู้ควบคุมวง ค่าธรรมเนียมมีอยู่แต่เพียงผู้เดียวตามพื้นผิวภายนอกของ บรรทัดขยายออกไปจากนี้พื้นผิวภายนอก ไม่เข้าข้างใน นี้แน่นอน presumes ว่า ของเรานำล้อมรอบเป็นขอบเขตของพื้นที่มีค่าธรรมเนียมอื่นการแสดงลักษณะนี้ ลองพิจารณาระยะห่างระหว่าง และภาย ในสอง concentric ทำภาชนะบรรจุของรัศมีแตกต่างกันดังแสดงในแผนภาพด้านขวา ถังภายนอกจะคิดบวก รูปทรงกระบอกภายในคิดค่าส่ง สนามไฟฟ้าเกี่ยวกับรูปทรงกระบอกภายในมีโดยตรงต่อถังส่งชำระ เนื่องจากกระบอกนี้ล้อมรอบเป็นขอบเขตของพื้นที่มีค่าธรรมเนียมอื่น มันสามารถสรุปได้ว่า ค่าธรรมเนียมส่วนเกินอยู่เท่านั้นเมื่อพื้นผิวภายนอกของรูปทรงกระบอกภายในนี้ได้ สนามไฟฟ้าภายในทรงกระบอกภายในจะเป็นศูนย์ เมื่อต้องการวาดเส้นสนามไฟฟ้า บรรทัดจะสามารถออกจากพื้นผิวด้านในของถังภายนอกพื้นผิวภายนอกของถังภายใน สำหรับค่าธรรมเนียมส่วนเกินบนถังภายนอก ได้เพิ่มเติมในการพิจารณามากกว่าแค่กองกำลัง repulsive หว่างบนพื้นผิวของ ในขณะที่ค่าถังภายนอกเกินจึงพยายามลดกองกำลัง repulsive ระหว่างค่าธรรมเนียมของส่วนเกิน จะต้องดุลนี้ มีแนวโน้มที่จะถูกดึงดูดค่าลบในถังภายใน เนื่องจากกระบอกนอกล้อมรอบภูมิภาคที่คิด ไม่มีใช้ลักษณะของค่าธรรมเนียมแห่งบนผิวภายนอกของคนแนวคิดนี้ของสนามไฟฟ้าเป็นศูนย์ภายในพื้นที่ทำการปิดก่อนถูกแสดง โดยฟาราเดย์ Michael, physicist ศตวรรษที่ส่งเสริมทฤษฎีการไฟฟ้า ฟาราเดย์สร้างห้องภายในห้องพัก ห้องพักภายใน ด้วยฟอยล์โลหะครอบคลุม เขานั่งภายในห้องภายใน มีการ electroscope และพื้นผิวของห้องพักภายนอก และภายในที่ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็น electrostatic คิด ในขณะที่สปาร์คได้เห็นบินระหว่างผนังห้อง มีตรวจไม่มีสนามไฟฟ้าภายในห้องภายใน ค่าธรรมเนียมส่วนเกินในผนังของห้องด้านในที่อยู่ตามพื้นผิวภายนอกของห้องพักทั้งหมด วันนี้ สาธิตนี้จะมักจะถูกทำซ้ำในแสดงสาธิตฟิสิกส์ที่พิพิธภัณฑ์และมหาวิทยาลัย

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ตัวนำที่เรียกเก็บที่มีรายได้ถึงความสมดุลไฟฟ้าสถิตแบ่งปันความหลากหลายของลักษณะที่ผิดปกติ หนึ่งลักษณะของตัวนำที่สมดุลไฟฟ้าสถิตคือสนามไฟฟ้าได้ทุกที่ใต้พื้นผิวของตัวนำเรียกเก็บเป็นศูนย์ ถ้าสนามไฟฟ้าไม่อยู่ใต้พื้นผิวของตัวนำ (และภายในของมัน) แล้วสนามไฟฟ้าจะออกแรงแรงในอิเล็กตรอนทั้งปวงที่อยู่ที่นั่น นี้แรงสุทธิจะเริ่มเร่งและย้ายอิเล็กตรอนเหล่านี้ แต่วัตถุที่สมดุลไฟฟ้าสถิตไม่มีการเคลื่อนไหวต่อไปของค่าใช้จ่ายเกี่ยวกับพื้นผิว ดังนั้นถ้าครั้งนี้มีเกิดขึ้นแล้วเรียกร้องเดิมว่าวัตถุที่อยู่ในสมดุลไฟฟ้าสถิตจะมีการเรียกร้องเท็จ หากอิเล็กตรอนภายในตัวนำได้สันนิษฐานสมดุลแล้วแรงสุทธิเมื่ออิเล็กตรอนเหล่านั้นเป็นศูนย์ เส้นสนามไฟฟ้าทั้งเริ่มต้นหรือสิ้นสุดลงเมื่อค่าใช้จ่ายและในกรณีของตัวนำค่าที่มีอยู่ แต่เพียงผู้เดียวเมื่อพื้นผิวด้านนอกของ สายขยายจากพื้นผิวนี้ออกไปด้านนอกไม่เข้า นี้แน่นอนทึกทักว่าตัวนำของเราไม่ได้ล้อมรอบพื้นที่ของพื้นที่ที่มีค่าใช้จ่ายอื่น. เพื่อแสดงให้เห็นลักษณะนี้เราจะมาพิจารณาช่องว่างระหว่างและภายในของทั้งสองมีศูนย์กลางการทำถังของรัศมีที่แตกต่างกันดังแสดงในแผนภาพที่ด้านขวา กระบอกนอกประจุบวก กระบอกด้านในเป็นประจุลบ สนามไฟฟ้าที่เกี่ยวกับถังด้านในเป็นผู้กำกับที่มีต่อรูปทรงกระบอกที่มีประจุลบ ตั้งแต่กระบอกนี้ไม่ได้ล้อมรอบพื้นที่ของพื้นที่ที่มีค่าใช้จ่ายอื่นก็สามารถสรุปได้ว่าค่าใช้จ่ายส่วนเกินอยู่ แต่เพียงผู้เดียวบนพื้นผิวด้านนอกของถังด้านนี้ สนามไฟฟ้าภายในกระบอกด้านในจะเป็นศูนย์ เมื่อวาดเส้นสนามไฟฟ้าเส้นจะถูกดึงออกมาจากพื้นผิวด้านในของถังด้านนอกกับพื้นผิวด้านนอกของถังด้านใน สำหรับค่าใช้จ่ายส่วนเกินบนถังด้านนอกมีมากขึ้นที่จะต้องพิจารณามากกว่าแค่กองกำลังน่ารังเกียจระหว่างค่าใช้จ่ายบนพื้นผิว ในขณะที่ค่าใช้จ่ายส่วนเกินบนถังด้านนอกพยายามที่จะลดแรงผลักระหว่างค่าใช้จ่ายส่วนเกินของมันก็จะต้องสมดุลนี้มีแนวโน้มที่จะดึงดูดให้ค่าใช้จ่ายในทางลบต่อกระบอกด้านใน ตั้งแต่ถังด้านนอกล้อมรอบภูมิภาคที่เรียกเก็บลักษณะของค่าใช้จ่ายที่อาศัยอยู่บนพื้นผิวด้านนอกของตัวนำใช้ไม่ได้. แนวคิดของสนามไฟฟ้าเป็นศูนย์ภายในของพื้นผิวการดำเนินการปิดนี้ก็แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกโดยไมเคิลฟาราเดย์ 19 ฟิสิกส์ศตวรรษที่การส่งเสริมทฤษฎีสนามไฟฟ้า ฟาราเดย์สร้างห้องภายในห้องพักครอบคลุมในห้องด้านในด้วยกระดาษฟอยล์โลหะ เขานั่งอยู่ในห้องชั้นในกับ electroscope ข้อหาพื้นผิวของห้องพักด้านนอกและด้านการใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าไฟฟ้าสถิต ในขณะที่ได้เห็นประกายไฟที่บินระหว่างผนังทั้งสองห้องมีการตรวจสอบของสนามไฟฟ้าภายในห้องด้านในไม่มี ค่าใช้จ่ายส่วนเกินบนผนังของห้องด้านในทั้งหมดอาศัยอยู่บนพื้นผิวด้านนอกของห้องพัก วันนี้การสาธิตนี้มักจะซ้ำแล้วซ้ำอีกในการสาธิตฟิสิกส์แสดงที่พิพิธภัณฑ์และมหาวิทยาลัย

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ชาร์จไฟฟ้าได้ถึงสมดุลสถิตแบ่งปันความหลากหลายของลักษณะผิดปกติ หนึ่งลักษณะของคอนดักเตอร์ที่สมดุลสถิตที่สนามไฟฟ้า ที่ใดก็ได้ภายใต้พื้นผิวของประจุตัวนำเป็นศูนย์ ถ้าสนามไฟฟ้ามีอยู่ใต้พื้นผิวของตัวนำ ( ภายใน ) ,แล้วสนามไฟฟ้าจะออกแรงบังคับทุกอิเล็กตรอน ที่ปัจจุบันมี แรงสุทธินี้จะเริ่มที่จะเร่งและย้ายอิเล็กตรอนเหล่านี้ แต่วัตถุที่สมดุลสถิตไม่มีอะไรเคลื่อนไหวของค่าใช้จ่ายเกี่ยวกับพื้นผิว ดังนั้นถ้านี้ได้เกิดขึ้นแล้วเดิมอ้างว่า วัตถุอยู่ในสมดุลสถิตจะเรียกร้องเท็จถ้าอิเล็กตรอนภายในตัวนำได้ถือว่าเป็นสภาพสมดุล แล้วเน็ตบังคับอิเล็กตรอนเหล่านั้นคือศูนย์ สนามไฟฟ้าสายให้เริ่มต้นหรือสิ้นสุดเมื่อชาร์จ และในกรณีที่เป็นผู้ควบคุมค่าใช้จ่ายที่มีอยู่ แต่เพียงผู้เดียวบนพื้นผิวด้านนอกของ สายที่ขยายจากพื้นผิวด้านนอก ไม่ได้เข้าไปด้านในนี้แน่นอน คิดว่า คอนดักเตอร์ของเราไม่ได้ล้อมรอบเป็นเขตพื้นที่ที่มีค่าใช้จ่ายอื่น

เพื่อแสดงให้เห็นลักษณะนี้ ลองพิจารณาช่องว่างระหว่างและภายในสองศูนย์กลางการดำเนินการถังของรัศมีที่แตกต่างกันดังแสดงในแผนภาพที่ถูกต้อง ถังภายนอก คิดบวก กระบอก ภายในมีประจุลบ .สนามไฟฟ้าเกี่ยวกับกระบอกด้านในโดยตรงต่อประจุลบหรือทรงกระบอก เพราะกระบอกนี้ไม่ได้ล้อมรอบเป็นเขตพื้นที่ที่มีค่าใช้จ่ายอื่น สรุปได้ว่าค่าใช้จ่ายส่วนเกินอยู่ แต่เพียงผู้เดียวบนพื้นผิวด้านนอกของทรงกระบอก ภายในนี้ สนามไฟฟ้าภายในถังที่ภายในจะเป็น ศูนย์ เมื่อวาดเส้นสนามไฟฟ้าสายจะถูกดึงจากผิวด้านในของทรงกระบอกด้านนอกไปยังพื้นผิวด้านนอกของถังด้านใน สำหรับค่าใช้จ่ายส่วนเกินบนกระบอกด้านนอกมีมากขึ้นที่จะต้องพิจารณามากกว่าเพียงแค่แรงผลักระหว่างประจุบนพื้นผิวของมัน ในขณะที่ค่าใช้จ่ายส่วนเกินบนกระบอกด้านนอก พยายามลดแรงผลักระหว่างค่าใช้จ่ายส่วนเกินของมันต้องสมดุลกับแนวโน้มที่จะดึงดูดประจุลบในถังด้านใน เนื่องจากถังด้านนอกล้อมรอบเป็นเขตที่เรียกเก็บ , ลักษณะของค่าใช้จ่ายที่อาศัยอยู่บนผิวด้านนอกของคอนดักเตอร์ใช้ไม่ได้

แนวคิดนี้ของสนามไฟฟ้าเป็นศูนย์ในการปิดพื้นผิวเป็นครั้งแรกที่แสดงโดย ไมเคิล ฟาราเดย์ศตวรรษที่ 19 นักฟิสิกส์ที่สนับสนุนทฤษฎีสนามของไฟฟ้า ฟาราเดย์ได้สร้างห้องภายในห้องพักครอบคลุมห้องด้านในด้วยกระดาษฟอยล์โลหะ เขานั่งภายในห้องด้านในที่มีความแม่นยำและประจุพื้นผิวด้านนอกและด้านในของห้องโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิต . ในขณะที่ประกายเห็นบินระหว่างผนังของทั้งสองห้องไม่มีการตรวจหาสนามไฟฟ้าภายในห้องด้านใน ค่าใช้จ่ายส่วนเกินบนผนังของห้องชั้นในอยู่ทั้งหมดบนพื้นผิวด้านนอกของห้อง วันนี้ การสาธิตนี้มักจะทำซ้ำในฟิสิกส์สาธิตแสดงในพิพิธภัณฑ์ และมหาวิทยาลัย .