表面收费究竟是什么？他们做了什么？

Question

1. 电池的电压/电场如何与电线上的表面电荷相关？
2. 是什么决定了导线表面电荷的多少?(为什么离电池越近，离电池越远)
3. 表面充电是什么？

Answer 1

你可能会发现这个文档有用，因为它似乎是这个想法普及的主要来源。短版本是电池创建电场，该电场推动电线中的电子。这个领域的隐藏如下：

根据上述来源，计算表面电荷分布是非常困难的。但是如果你观察电力线的方向想象你的导线在它上面，你可以看到电场会把电子从左边拉出来把它们推向右边。表面电荷最终会自行分布，从而在导线中形成一个均匀的电场:

最终，这种优雅的负反馈机制将在线产生所有在线的表面充电的任意复杂的分布，使得由于所有电荷（表面电荷加上电压加电荷的电荷）在整个电线上是均匀的并且具有通过节约能量（Kirchhoff循环规则）预测的幅度。

Answer 2

在传统的术语中，“表面电荷”描述了双态边界的相对侧（例如液体 - 气体，液体固体等）之间的电压（电位差）。在您的示例中，您只有固体，因此该公约没有“表面费”。

根据最简单的解释，表面电荷在金属导线中无处不在，而且由于电池是该方案中唯一的电场发生器，电场是恒定的，因此导线表面的移动电荷是均匀的(理想的，无限的导线)。它们不在电池附近聚集，也不在离电池更远的地方减少。

在实际(和实际的尺度系统)中，你可以扰动电荷在导线中的分布，但这无关紧要，除非你考虑近场效应。因为微扰会在远场中抵消，从而产生静态单一源配置所需的恒定电场。

你可能误解了问你的问题，因为它可能指的是放置在线圈附近的另一个物体上产生的表面电荷，而不是图中导线本身。