感應(yīng)電荷

感應(yīng)電荷是指當(dāng)導(dǎo)體受到外界電場(chǎng)的作用時(shí)，其表面會(huì)出現(xiàn)由于靜電作用而產(chǎn)生的電荷。這些電荷并不是從外部源中輸入的，而是在導(dǎo)體內(nèi)部分布的電荷重新排列后而生成的。感應(yīng)電荷是靜電學(xué)研究中一個(gè)重要的概念。

1.感應(yīng)電荷是什么

感應(yīng)電荷是指被外電場(chǎng)強(qiáng)制分離的導(dǎo)體表面上的電荷。當(dāng)一個(gè)導(dǎo)體放置在外電場(chǎng)中時(shí)，由于表面電荷的分離導(dǎo)致了電勢(shì)能的改變，從而在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生了電勢(shì)差。通過(guò)這個(gè)電勢(shì)差，可以引出感應(yīng)電流，從而使得導(dǎo)體內(nèi)部電荷重新排列。

2.感應(yīng)電荷怎么算

感應(yīng)電荷是根據(jù)外電場(chǎng)強(qiáng)度和導(dǎo)體電容量來(lái)計(jì)算的。在均勻電場(chǎng)下，導(dǎo)體內(nèi)部每個(gè)被感應(yīng)的電荷元q都受到一個(gè)力F=qE（E為電場(chǎng)強(qiáng)度），因此每個(gè)電荷元所存儲(chǔ)的電勢(shì)能是dU=Fdx=qEdx。如果導(dǎo)體表面有S面積的感應(yīng)電荷，則其所存儲(chǔ)的能量為U=qE(Sd)；而在一般情況下，感應(yīng)電荷量由位移電流公式I=ε0εr(dV/dt)計(jì)算得到。

3.怎樣判斷感應(yīng)電荷的電場(chǎng)方向

在靜電學(xué)中，可以通過(guò)規(guī)律來(lái)判斷感應(yīng)電荷的電場(chǎng)方向。當(dāng)感應(yīng)導(dǎo)體放置在電場(chǎng)中時(shí)，導(dǎo)體表面會(huì)積聚正負(fù)兩極的感應(yīng)電荷。正電荷積聚在靠近電場(chǎng)源的一側(cè)，而負(fù)電荷則積聚在另一側(cè)。因此，在導(dǎo)體上產(chǎn)生的感應(yīng)電場(chǎng)線與外電場(chǎng)線相反，并沿著導(dǎo)體曲面法向方向指向?qū)w內(nèi)部。這個(gè)結(jié)論被稱為“法爾第電磁感應(yīng)定律”。