Cân bằng tĩnh điện là gì?

Cân bằng tĩnh điện là trạng thái đạt được của vật dẫn tích điện trong đó điện tích giữa hai vật dẫn ở khoảng cách cần thiết để giảm tối ưu các điện tích đẩy bên trong và bên dưới bề mặt của vật dẫn. Vật dẫn điện là một vật liệu cho phép các electron di chuyển tự do bên trong nó từ nguyên tử này sang nguyên tử khác.

Khi một vật dẫn nhận được một điện tích dư thừa, điện tích chuyển động tự do xung quanh vật dẫn theo cách làm giảm lực đẩy của vật dẫn. Một trong những đặc điểm chính của vật dẫn đạt được trạng thái cân bằng tĩnh điện là điện tích ở bất kỳ vị trí nào bên dưới bề mặt của vật dẫn hoặc bên trong vật dẫn bằng không.

Điều này được minh họa tốt nhất bằng cách xem xét không gian giữa hai vòng tròn đồng tâm, trong đó vòng tròn bên trong và vòng tròn bên ngoài là các vật dẫn tích điện. Ví dụ, nếu vòng tròn bên ngoài tích điện dương và vòng tròn bên trong tích điện âm, thì hai vật dẫn đạt trạng thái cân bằng tĩnh điện chỉ khi không gian giữa các vòng tròn vừa phải để cân bằng điện tích âm và dương. Do đó, nếu có bất kỳ lực điện nào còn lại bên trong hoặc bên dưới bề mặt của một trong hai vật dẫn, chúng sẽ bị hút vào bề mặt cho đến khi không gian thích hợp để cân bằng giữa các điện tích âm và dương. Nguyên lý này được nhà vật lý người Anh Michael Faraday chứng minh lần đầu tiên vào thế kỷ 19.