看自由电子怎么把内部电场"抵消"掉
鼠标移入画面可探测该点场强外电场 E₀ 0.00
感应场 E′ 0.00
导体内部 E内 0.00
蓝点＝自由电子，淡红"+"＝固定不动的正离子。导体里到处都有它们，正负相抵，所以内部净电荷为零；只有一侧电子多了、另一侧少了，净电荷才出现在表面（见表面红/蓝符号）。电子为抽样示意，电场由静电学方程精确求解。
物理本质：电子移动，直到内部不再有力
- 一开始导体电中性：自由电子均匀地待在正离子之间，内部没有电场。
- 加上外电场后，电子受电场力反向移动：左端堆积、右端离开（右端露出正离子）。
- 堆积的电荷产生感应场 E′，方向与外场相反；电子越积越多，E′ 越长，内部净场 E内 = E₀ − E′ 越短。
- 直到 E内 = 0，电子不再定向移动——这就是静电平衡。
- 此时电荷只分布在外表面，表面处场强垂直于表面。
教材 9.4 静电平衡对应练习 第 4 题
探测器
该点场强 —
位置 —
把鼠标移进导体内部，读数恒为 0。
电子向尖端聚集 → 尖端附近场强最大
导体接电源负极，带负电尖端附近场强 —
平缓处场强 —
放大倍数 —
蓝点＝自由电子（示意），淡红"+"＝固定的正离子。电子在导体表面重新分布，越尖锐处越密集。
物理本质：电荷在表面重新分布，尖端最密
- 导体带电后，电荷在表面重新分布：越尖锐处电荷密度越大，其附近的电场也越强。
- 强电场把空气分子中的正负电荷撕开——空气被电离；正负离子向相反方向移动，异种离子与尖端电荷中和，相当于尖端"失去"电荷，这就是 尖端放电。
- 利用：避雷针、燃气灶电子点火器（钉尖形电极）。
- 防止：高压设备表面做得光滑；验电器金属杆上端做成金属球，避免尖端放电漏掉电荷。
教材 9.4 尖端放电对应练习 第 2、4 题
壳壁里的电子重新排布，腔体始终没有电场
空腔导体达到静电平衡腔内 E = 0
壳外 —
电子只在壳壁里移动，不会进入腔体；壳壁内部电子与正离子正负相抵，净电荷只出现在壳的内外表面。接地时电子还会沿接地线流入/流出。
物理本质：屏蔽，也是电荷移动的结果
- 外屏蔽：外电场使金属壳里的自由电子沿壳壁移动，在外表面重新排布；重新排布产生的电场恰好抵消外电场，于是内部场强处处为零，腔内不受外部影响。
- 内屏蔽：腔内电荷使电子迁移到内表面；把壳接地，多余的电荷沿接地线流走，腔内电荷就不会影响到壳外。
- 应用：超高压带电作业服的金属丝织物、话筒屏蔽线、电子仪器的金属网罩、雷雨天躲进汽车。
教材 9.4 静电屏蔽对应练习 第 3、5 题
离子与烟尘的接力：一路向右
蚊香烟雾 · 静电除尘实验锯条尖端附近 —
金属片附近 —
已吸附烟尘 0%
物理本质：一串电荷移动的接力
- 锯条尖端电荷密集，尖端附近场强最大，那里的空气先被电离（红"+"、蓝"−"）。
- 电离出的负离子向左被排斥、向右被吸引，一路向右移动。
- 负离子碰到烟尘微粒，使微粒带负电。
- 带电微粒在静电力作用下继续向正极（金属片）移动并被吸附——瓶内变清。
教材 9.4 静电吸附对应练习 第 2 题
让电子沿导线流走
印刷 · 印染 · 制药中的静电危害物体上的电荷 —
—
物理本质：让电荷流走，或让它不易积累
- 静电本身不可怕，积累起来才造成危害：纸张吸附、吸附尘埃、药品不纯。
- 防止办法的本质只有两条：让电荷流走（接地、导电纤维）或 让它不易积累（增加空气湿度、使用抗静电剂）。
- 加油前触摸静电释放器，就是把身上的电荷导走。
教材 9.4 静电的防止对应练习 第 1 题