孤立带电体周围全空间静电场能量测量原理

讨论了孤立带电导体周围全空间静电场能量与导体内载流子在晶格势场中电势能增量的关系,得出了带电导体周围全空间静电场能量在数值上等于导体内载流子在晶格势场中电势能增量的结论。进而讨论了通过测量导体带电过程中外界所做的功或导体放电过程中对外界所做的功来间接地测量孤立带电导体周围全空间电场能量的问题。这样的方法是容易实现的,这也从一个侧面证明了静电场能量是分布在场存在的空间中的。     

导体的静电平衡条件及应用

导体的静电平衡条件是“静电场中的导体与电介质”一章中的重要内容之一。在学习时应深刻理解和掌握下列概念:(1)何谓导体处于静电平衡状态?(2)导体处于静电平衡状态时的条件是什么?为什么会有这些条件?(3)导体处于静电平衡状态时,电荷(导体原来带电或原来不带电)是如何分布的?为什么会有电荷的重新分布?(4)怎样运用导体的静电平衡条件及场强迭加原理求解简单问题中导体的电荷分布,以及场中有导体存在时的场强和电势的分布。     

论场强公式和

无限大带电平面(或有限大带电平面的附近)与带电导体表面附近的场强公式之间的差别是由电荷的分布决定的.     

论场强公式E=σ/2ε0和E=σ/ε0

无限大带电平面(或有限大带电平面的附近)与带电导体表面附近的场强公式之间的差别是由电荷的分布决定的.     

转动长圆柱导体中的电荷分布和电磁场

相对于观察者静止的孤立带电导体上的电荷只能分布在导体的表面，且导体中各处的场强为零。当导体转动时，由于电荷的运动产生磁场，磁场和运动电荷发生相互作用，引起电行在导体中重新分布，导体中会出现空间电荷，且导体中电场强度不再为零。孤立的带电导体绕某一固定轴匀速转动时，运动电荷产生的电磁场满足的麦克斯韦方程组为方程组中的P为导体中的电荷体密度，V为电子运动的速度。在非相对论情况下，导体中的运动电子满足的运动方程为e（E＋VXB）＝mwXV（5）式中一e和m分别为电子的电量和质量．考察一半径为R的无限长带电导体，设…     

几种典型带电导体的电荷面密度

通过对导体椭球面的面电荷密度的计算与讨论,说明了带电导体的电荷面密度分布的不均匀性.     

专题18 电容器

这里，我们将会更多地了解导体的电荷及带电后的导体．     

感应带电实验中的反常现象及分析

感应带电的方法(见高中物理下册P40上)是:把不带电的支在绝缘座上的导 A 体移近带电体 B,用手指接触一下 A后,移开手指,握住绝缘座移开导体 A,这时导体 A 就带电了.大家都知道,用感应带电的方法使导体 A 带的电荷是与原带电体 B 上的电荷性质相反的电荷。可是我们在实验中曾发现过反常现象,一次在做感应带电的实验     

典型带电体电势与场强矢量分布图的建立

用Matlab程序演示了点电荷-导体球系统、均匀带电球面、有限长均匀带电细棒和无限长均匀带电直线的电势分布和场强矢量场图,结合图像探讨了典型带电体周围的等势面和电场分布的特点,使电磁学内容直观、形象。     

导体旋转抛物面电学量的原模型计算方法

建立带电导体旋转抛物面的原模型,利用原模型计算了导体旋转抛物面的电场、电势和面电荷密度分布,并得到相应的解析表达式．     

导体旋转双曲面电学量的原模型计算方法

建立带电导体旋转双叶双曲面的原模型,利用原模型计算了导体旋转双曲面的电场、电势和面电荷密度分布,并得到相应的解析表达式.     

静电场教学需注意的几处细节问题

<正>本文是静电场教学中存在争议或师生容易疏忽的一些问题，希望通过理论分析和实验探究，能对相关问题的正确处理有所帮助．1均匀带电的区别分均匀带电的导体在静电平衡状态下，净电荷只分布在导体外表面，导体内部没有净电荷且内部场强处处为0．教材上有这样的阐述：可以证明，一个半径为R的均匀带电球体，在球的外部产生的电场，     

一个演示实验的继续

高级中学课本《物理》第三册(选修)p.182,“电场中的导体”一节,“处于静电平衡状态下的带电导体,净电荷只分布在导体的外表面,导体内部没有净电荷”这个事实可以用法拉第圆筒实验来验证.     

接地导体圆筒内带电正六棱柱的电场及系统的电容

利用数值保角变换,给出接地导体圆筒内带电正六棱柱体电场的分布规律,绘制出其横截面上的电场线与等势线图,并计算该导体系统单位长度的电容。     

带电球导体和长园柱导体表面的场强

一个半径为 R 的带电球导体静电平衡时,球内、外的场强为 E 内=0,E 外==(1/4πε_0)(Q/r~2)r_0(R,∞)。球内、外场强分布是不连续的,那么球面上的场强应该如何呢?同样情况长园柱导体带电时表面的场强又多大呢?(一)带电球导体表面的场强:(1)应用"挖补法"计算:静电平衡时带电球导体所带电量 Q 均匀地分布在外表面。在球面上挖去一个面积元ΔS,而在ΔS 外侧附近取一点 P(见图一)则 P 点的场强 E_P应为ΔS 面积元电荷在 P 点产生的场强 E_1和挖去ΔS后所剩下的球面电荷产生的场强 E_2的矢量迭加。即:     

比拟法求稳恒电流的静电势

利用流有稳恒电流的无限长圆柱形导体表面电荷在导体外垂直轴线方向产生的电场与无限长带电圆导体外静电场的相似性,根据高斯定理求稳恒电流圆柱体外的场强分布,进而求出稳恒电流的的静电势。     

孤立带电导体尖端电荷密度大的证明

在电磁学教科书中,通常对孤立带电导体尖端电荷密度大的问题,只作为实验事实加以说明。本文介绍一种证明方法,可使学生更深入地理解静电场中导体上电荷的分布规律。     

带电同心导体球壳的电场

一个带电体系中的电荷静止不动，其电场分布不随时间而变化，就说它处于静止平衡状态。当静电场中存在导体时，由于导体内自由电荷受电场作用可以移动，而改变电荷     

孤立带电导体上电荷面密度与表面曲率有关的证明

一般的电磁学教材中,对孤立带电导体电荷的分布只由实验事实定性地指出其规律:在一个孤立带电导体上,面电荷密度与表面曲率有关。导体表面凸出而尖锐的地方(曲率较大),面电荷密度σ_e较大;较平坦的地方(曲率较小),σ_e较小;表面向里凹进去的地方(曲率为负)σ_e更小。一般都不加以证明。本文给出简单的证明:     

对"静电感应"表述的一点小建议

上海科技出版的初中9年级物理教材第45页的"加油站"对静电感应有这样的表述:一个带电的物体与不带电的导体相互靠近时,由于电荷间的相互作用,会使导体内部的电荷重新分布。异种电荷被吸引到带电体附近的一端,而同种电荷被排斥到远离带电体的另一端,这种现象叫静电感应,如图1所示。