為什么有空腔的導(dǎo)體的空腔內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零？

我們知道，(靜)電場(chǎng)線不能交叉，不能成環(huán)，必須起于正電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn))，高頻射頻場(chǎng)強(qiáng)儀，終于負(fù)電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn))。

在這個(gè)空腔里，由于無(wú)電荷，所以電場(chǎng)線(如果有的話)就只能起于邊界，終于邊界。但是我們又知道，沿著電場(chǎng)線，電勢(shì)是單調(diào)遞減的。所以，被電場(chǎng)線起終的兩點(diǎn)具有不同電勢(shì)。這與邊界電勢(shì)相同矛盾。

因此，空腔內(nèi)沒有電場(chǎng)，電勢(shì)處處相等。性定理：

在內(nèi)部無(wú)源空間中有齊次方程?^2φ=0，根據(jù)性定理，給定閉合邊界條件后，其解。顯而易見內(nèi)部全部等勢(shì)(即常值函數(shù))是一個(gè)解。故。

電流密度與電場(chǎng)強(qiáng)度有什么關(guān)系？

基本原理:在有電場(chǎng)存在的情況下，電荷朝電場(chǎng)線方向移動(dòng)。電荷移動(dòng)的方向是根據(jù)電場(chǎng)中電荷所  帶電量來決定的。正電荷朝電場(chǎng)方向移動(dòng)，負(fù)電荷朝電場(chǎng)相反的方向移動(dòng)。電流密度定義為單位時(shí)  間內(nèi)通過通過單位面積的帶電電荷數(shù)。

電荷在導(dǎo)體中成為電子。在沒有外部電場(chǎng)的作用下，電子是隨機(jī)運(yùn)動(dòng)的，這種情況下導(dǎo)體中不存在  電流，電流密度為0。當(dāng)在導(dǎo)體外部施加電場(chǎng)時(shí)，電子就朝電場(chǎng)作用的方向運(yùn)動(dòng)。在電場(chǎng)的作用下  導(dǎo)體中就產(chǎn)生了電子和電流。隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的增強(qiáng)，電子所受的力也逐漸增大，電子移動(dòng)的速度也  要加快。故單位時(shí)間內(nèi)穿過單位面積的電荷數(shù)量也增加。因此，隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的增大，電流密度也  增大了。

電場(chǎng)強(qiáng)度

電場(chǎng)強(qiáng)度是用來表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量。實(shí)驗(yàn)表明，在電場(chǎng)中某一點(diǎn)，試探點(diǎn)電荷(正電荷)在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力與其所帶電荷的比值是一個(gè)與試探點(diǎn)電荷無(wú)關(guān)的量。于是以試探點(diǎn)電荷(正電荷)在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向?yàn)殡妶?chǎng)方向，以前述比值為大小的矢量定義為該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，常用E表示。按照定義，電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向可用試探點(diǎn)電荷(正電荷)在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的電場(chǎng)方向來確定;電場(chǎng)強(qiáng)弱可由試探電荷所受的力與試探點(diǎn)電荷帶電量的比值確定。試探點(diǎn)電荷應(yīng)該滿足兩個(gè)條件;(1)它的線度必須小到可以被看作點(diǎn)電荷，以便確定場(chǎng)中每點(diǎn)的性質(zhì);(2)它的電量要足夠小，使得由于它的置入不引起原有電場(chǎng)的重新分布或?qū)τ性措妶?chǎng)的影響可忽略不計(jì)。電場(chǎng)強(qiáng)度的單位V/m伏特/米或N/C牛頓/庫(kù)侖(這兩個(gè)單位實(shí)際上相等)。常用的單位還有V/cm伏特/厘米。

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