电磁学3.静电屏蔽

如果外部存在静电场，导体内部的自由电子在电场力的作用下产生定向移动，即极化，静电感应。使导体一端带正电一段带负电。这个过程会不断发生，直到内部产生的感生电场与外部的电场抵消，内部的电场强度为0，电子才会停止移动，达到平衡状态。这就是静电平衡。

静电平衡时，电荷不再受力移动，内部电场为0，根据高斯定理，内部电荷量为0。所以电荷只存在导体外表面。

这样，导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响。这种现象称为静电屏蔽。

法拉第曾经冒着被电击的危险，把自己关在金属笼内，当笼外发生强大的静电放电时，什么事都没发生。

为什么纪念这位大佬，我们也给这种金属外壳叫做法拉第（屏蔽）笼。

虽然可能说起来简单，但是如果电场分布复杂，计算的话是不可能的。但是大自然却可以在瞬间完成。

需要注意的是，这和带电导体，内部电场为0的原因不同。如果导体带同种电荷，因为同性相斥，电荷之间会尽量远离，直到电荷能到的最远距离，也就是导体外表面。此时电荷也只会分布在外表面。所以此时导体内部电荷量为0，由高斯定理我们也可以知道此时内部电场为0.

两种都会让内部被电屏蔽，导体都变成等势体。