5卡文迪许(H.Cavendish1731一1810的实验装置如图所示:3金属球1由绝缘支柱2支持,套在其外的金属球壳3由两半组成,用绝缘丝线5悬挂着的导线4可穿过金属球壳3的小孔,将球1与球壳3连接起来,使球1成为球壳3内表面的一部分。实验时,先使连接在一起的球1与球壳3带电,然后将导线4抽出,将球壳3的两半分开并移去,再用静电计检验球1上的电荷在一定的实验误差范围内,实验结果表明球1上总没有电荷。22
22 卡文迪许 (H. Cavendish, 1731—1810)的实验装置如图所示: 金属球1由绝缘支柱2支持,套在其外 的金属球壳3由两半组成,用绝缘丝线 5悬挂着的导线4可穿过金属球壳3的小 孔,将球1与球壳3连接起来,使球1成 为球壳3内表面的一部分. 实验时,先使连接在一起的球1与 球壳3带电,然后将导线4抽出,将球壳3 的两半分开并移去,再用静电计检验球1上 的电荷.在一定的实验误差范围内,实验 结果表明球1上总没有电荷.
1773年:“我取一个直径为12.1英2寸的球,用一根实心的玻璃棒穿过dFdS,ds27中心当作轴,并覆盖以封蜡。然后把这个球封在两个中空的半球中间,半球直径为13.3英寸,1/20英寸厚。…….然后,我用一根导线将莱顿瓶的正极接到半球,使半球带电。用一根导线将内外球联在一起,外球壳带电后,取走导线,打开外球内球壳,用木髓球验电器试验内球。木绝缘支柱6髓球验电器没有指示,证明内球没木随球验电器带电,指数8≤0.02口口
Cavendish同心球实验结果和他自已的许多看法没有公开发表。19世纪中叶,开尔文发现Cavendish的手稿中有圆盘和同半径的圆球所带电荷的正确比值,注意到这些手稿的价值,经他催促,才于1879年由Maxwe11整理发表Maxwel1说:“这些关于数学和电学实验的手稿近20捆,其中物体上电荷(分布)的实验,Cavendish早就写好了详细的叙述,并且费了很大气力书写得十分工整(就象要拿出去发表的样子),而且所有这些工作在1774年以前就已完成,但Cavendish(并不急于发表)仍是蜕蜕业业地继续做电学实验,直到1810年去世时,手稿仍在他身边
Cavendish同心球实验结果和他自己的许多看法没有公 开发表。 19世纪中叶,开尔文发现Cavendish的手稿中有圆盘和 同半径的圆球所带电荷的正确比值,注意到这些手稿 的价值,经他催促,才于1879年由Maxwell整理发表。 Maxwell说: “这些关于数学和电学实验的手稿近20 捆,其中物体上电荷(分布)的实验,Cavendish早就写 好了详细的叙述,并且费了很大气力书写得十分工整( 就象要拿出去发表的样子),而且所有这些工作在1774 年以前就已完成,但Cavendish(并不急于发表)仍是兢 兢业业地继续做电学实验,直到1810年去世时,手稿 仍在他身边
(2)腔内有带电体的情形当导体壳的腔内有其他带电体时,在静电平衡状态下,导体壳的内表面上所带的电荷与腔内电荷的代数和应为零如图所示,在导体壳内外表面之间作一面积为S的高斯面,利用高斯定理即可证明这一结论S-O++?+q25
25 当导体壳的腔内有其他带电体时,在静电平衡状态下, 导体壳的内表面上所带的电荷与腔内电荷的代数和应为零. 如图所示,在导体壳内外表面之间作一面积为S 的高斯面, 利用高斯定理即可证明这一结论. ( 2 ) 腔内有带电体的情形
(3)静电屏蔽在静电平衡状态下,腔内无其他带电体的导体壳和实心导体一样,内部没有电场.不管是导体壳本身带电还是导体壳处在外电场中,这一结论总是对的.这样,导体壳的表面就“保护”了它所包围的区域,使之不受导体壳外表面上的电荷或外电场的影响接地良好的导体壳还可以把内部带申体对外界的影响全部消除。内部总之,导体壳(不论接地与否)电场不受壳外电荷的影响:接地导体壳外部电场不受壳内电荷的影响,接地这种现象称为静电屏蔽(electrostaticshielding)26
26 在静电平衡状态下,腔内无其他带电体的导体壳和实心 导体一样,内部没有电场.不管是导体壳本身带电还是导 体壳处在外电场中,这一结论总是对的.这样,导体壳 的表面就“保护”了它所包围的区域,使之不受导体壳外 表面上的电荷或外电场的影响. ( 3 ) 静电屏蔽 接地良好的导体壳还可以把内部带 电体对外界的影响全部消除. 总之, 导体壳(不论接地与否) 内部 电场不受壳外电荷的影响; 接地导体 壳外部电场不受壳内电荷的影响, 这种现象称为静电屏蔽(electrostatic shielding).