导体的静电平衡条件

导体达到静电平衡时，内部电场强度必须为零。金属球壳带电后，电荷会迅速分布在外表面，内部任意点都没有电场。一根带电铜棒放入电场中，自由电子会重新排列，直到内部电场完全抵消外部电场。静电平衡状态下，导体表面是一个等势面，电场线垂直于表面。任何导体放入静电场后，电荷会在极短时间内达到这种平衡状态，通常只需要微秒级别。

导体内部没有电荷移动是静电平衡的另一个关键条件。一块带电金属板，电荷会全部停留在两个外表面，内部保持电中性。一个空心的金属容器，无论外部电场如何变化，内部空间不受影响，这称为静电屏蔽。静电平衡时，导体表面电荷密度与曲率半径成反比，尖端处电荷密度最大。这种平衡状态一旦形成，导体内部就不存在净电荷，所有多余电荷都停留在表面。