基本介紹
- 中文名：淨電荷
- 外文名：net charge
- 領域：物理
- 定義：未被抵消的電荷
- 性質：表面分布
簡介,淨電荷產生,淨電荷分布,靜電平衡,
簡介
所謂“淨電荷”並不是指“靜電荷”。我們知道金屬導體中有大量的自由電子，它們帶有負電荷，還有很多失去外層電子的正離子，它們帶有正電荷。這些都可以叫“淨電荷”。
但是當導體不帶電時，導體的正負電荷的電荷量是相等的，我們說導體不帶有“淨電荷”。當我們用某種方式使導體的正負電荷的電荷量不相等，比如使自由電子數減少，這時導體就具有了多餘的正電荷，我們就說導體帶有正的“淨電荷”，反之就說導體帶有負的“淨電荷”。可見所謂“淨電荷”是指整個導體或導體的某部分（靜電感應時）的正負電荷之差。淨電荷只能分布在金屬的外表面。
電荷現象的排斥和吸引淨電荷產生
有時我們把物體或物體局部存在不能被抵消的正電荷或負電荷稱為淨電荷。
給一個電容器加上電壓，在電容器的極板上就存在淨電荷。將電介質置於電場中，介質表面（甚至內部）就出現淨電荷（束縛電荷）。
淨電荷分布
淨電荷只能分布在導體的表面上，但並不是均勻地分布在表面上的。實驗和理論都告訴我們，導體表面的電荷密度與表面的曲率有關係，曲率大的地方面密度大，曲率小的地方面密度也小。
靜電平衡
導體系中的電荷分布與電場分布處於不隨時間而變化的狀態，即導體處於電荷沒有巨觀運動的狀態。靜電平衡的必要條件是導體內部各點場強為零。處於靜電平衡下的導體有如下幾個性質：
（1）導體是等勢體，導體表面是等勢面；
（2）導體內部沒有淨電荷，電荷只能分布在導體表面上（當導體殼內部空間存在電荷時，電荷可分布在導體內表面上）；
（3）緊靠導體表面外的各點場強方向與導體表面垂直。若導體表面一點面密度為σ，則緊靠表面外一點的場張值E=σ/ε0。這幾條性質都可由高斯定理和靜電場的環路定理證明。這兩個定理的出發點是庫侖定律，因此，也可以說它們是庫侖定律套用於靜電平衡的必然結果。
值得注意的是，這裡講的導體內部各點場強為零，導體內部無淨電荷的靜電平衡條件，實際上是對均勻（包括物理均勻和化學均勻）導體而言的。例如導體處於溫度不均勻，一端維持在T1，另一端維持在T2，同時又處於沒有電荷巨觀運動的狀態——靜電平衡，這時就要求有不為零的內部電場力，以平衡溫差起源的非靜電力（溫差引起的電子氣的擴散力）。當兩種不同的金屬接觸時，儘管沒有電荷的巨觀運動，但交界面處有電荷存在，兩導體之間存在電勢差。在一般情況下，靜電平衡的必要條件應改為導體內部可移動的電荷所受的一切合力為零。
