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[其他] 请教个静电学的基本问题

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发表于 2010-6-15 20:30:04 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 北京工业大学
1.  金属的相对介电常数是无穷小还是无穷大?

我们知道介电常数表征材料的绝缘程度,绝缘程度越好,介电常数就越大,反之,导电性越好,介电常数就越小。 从这个意义上说,由于金属是良导体,其介电常数应该是无穷小。

2. 但从静电感应现象来说,却又说不通。

经典电磁学认为,存在有介质原子的空间,由于静电感应,电场方向上介质两端分别带上了等量异种电荷,原电场空间又出现了由感应电荷产生的付加电场,方向相反的原电场与付加电场在空间发生叠加,使介质内部及介质周围附近的空间的电场发生变化。在介质两端的外部空间的电场强度增大,而介质内部空间的电场强度则减小为

而对金属来说,经典电磁学认为,金属内有大量的自由电子,这些自由电子游离在原子核的束缚之外,只要把金属放入电场空间区域,金属体内的自由电子则在电场力的作用下发生定向移动,使金属一端带上正电,另一端带上负电,这种现象就是静电感应现象。于是,金属体内的电场就是原电场与感应电荷形成的副电场的合成,只要这个合电场不为零,金属导体内的自由电荷就会在电场力作用下发生定向移动,使金属静电感应的程度继续增大,从而也使感应电荷的副电场增大,直到感应电荷的副电场与原电场大小相等,合电场为零为止。这时静电感应过程结束,金属处于静电平衡状态。明显,我们从经典电磁学对静电感应的描述中可以知道这样的一个结论——静电平衡的金属体内电场强度处处为零。
为什么金属与其他介质不同,因为其他介质体内的场强满足,而金属体内场强则为零。

如果此处金属内场强为0, 其相对介电常数为无穷大才对。但这个结论显然与1相反。


困扰许久,请大家指教。谢谢 !
发表于 2010-6-16 10:02:50 | 显示全部楼层 来自 浙江杭州
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“如果此处金属内场强为0, 其相对介电常数为无穷大才对”
不对
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