均匀带电球体激发电场分布解的修正分析

均匀带电球体的电场分布是基本且重要的静电场模型之一。文章从已有常见的均匀带电球体的电场分布结果与界面两侧法向电场的矛盾出发,理论推导了均匀带电球体激发的静电场的修正表达,分析了均匀带电球体的电荷组成,给出了均匀带电球体激发电场的基本物理模型,并对其进行了物理解释。研究表明,均匀带电球体为介质球,其内的电荷包括自由电荷、体极化电荷和面极化电荷,其中体极化电荷和面极化电荷等量异号。均匀带电球体的电场为三种电荷单独存在时激发电场的叠加。采用介质中的高斯定理或考虑极化电荷的真空中的高斯定理,求出的均匀带电球体的法向电场在球面界面两侧满足界面两侧电场的不连续特征。     

均匀旋转带电体轴线上的磁场分布

分析了均匀旋转带电圆柱体、球体、椭球体在轴线上的磁场分布，介绍它们计算方法，以加深对此问题的理解。     

用不同的方法分析均匀带电球体的电势及场强

采用不同的方法分析均匀带电球体内、外的电势。然后根据静电场中电势与场强的关系计算球内、外的电场强度。     

均匀带电椭球体静电场的算法(续)

三、均匀带电椭球体的静电场 先研究椭球体外部空间的场。(图6)我们用相似椭球面将带电椭球体,分成若干薄层,取一任意薄层L,其半轴以a、b、c表示。过P点与L层共焦点的薄层F的半轴以a′、b′、c′表示,由式(4)、式(5)可得L层在P点的场强分量式     

基于无限长均匀带电圆柱壳产生的静电场的探讨

静电场是物理学中重要内容之一,本文主要通过静电场高斯定理、电势的定义式计算了无限长均匀带电图柱壳的电场强度及电势的分布,最后通过讨论得到无限长均匀带电圆柱面、无限长均匀带电圆柱体的电场强度及电势．本文可有助于学生对静电场高斯定理的理解及应用,并加深对电场强度、电势计算方法的掌握．     

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，     

均匀带电旋转椭球周围电势的蒙特卡罗模拟

运用蒙特卡罗数值计算方法研究了均匀带电旋转椭球周围的电势分布,并将计算结果与电多极矩方法的解析结果进行对比.计算结果表明当场点与椭球中心的距离远大于电荷体系的线度时,两种计算方法所得结果的差异小于0.03%.     

电势多级展开在《电磁学》教学中的应用

本文根据电势叠加原理和电势多级展开理论,利用数学软件Maple 13.0强大的符号处理功能,详细推导了均匀带电圆盘和非均匀带电球体的电势分布。结果表明:在计算较复杂的电势问题时,该数学软件简单方便,有助于大学师生对复杂物理问题的理解。     

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.     

高职物理课堂应用叠加法求均匀同心带电球面电场和电势的分析

本文首先讨论了利用静电场高斯定理求解均匀同心带电球面内外的场强和电势,分析并总结了均匀带电球面内外的场强和电势规律,并利用该规律结合叠加法对比的求出了均匀同心带电球面内外的场强和电势,得出了利用叠加法求均匀同心带电球面内外场强和电势比起用高斯定理要简单得多。     

求解静电场分布的几种方法

已知电荷分布,可以由4种途径求出静电场。这4种方法具有不同的特点。本以无限大均匀带电平面配例阐述之。     

电场迭加原理应用中应注意的问题

在电磁学中,可以利用电场的选加原理求解某些特殊带电体所产生的电场。例如,参考文献[1]、[2]中典型的问题是在半径为民的均匀带电球体中,挖去以O2为球心、以R2为半径的球中的电荷。如图所示,O2至原球心O1的距离为a,已知带电部分的电行体赛区为p,（a＋R2）＜R1。计算空腔内的电场分布。象这样的问题,通常就可以利用电场的迭加原理,即把空腔中的电场看成是一个以q为球心、民为半径、均匀带电体电荷密度为p的带电体和一个以q为球心,民为半径、均匀带电体电荷密度为一p的带电体所产生的电场的法加。容易证明在空腔内的电场是均匀电…     

浅谈叠加原理在静电学解题中的应用

在静电场中,许多物理量都具有可加性。因此,我们可以把某些复杂的静电学问题分解成简单的特殊问题,将其解进行叠加(矢量的、代数的),即可求出复杂问题的结果,这是解题的一种技巧。本文举几个例子作一介绍。 例1:一均匀带电球,电荷的体密度为p,球内有一不带电的球形空腔,偏心距为a,求空腔内的电场。。根据电荷的独立作用性,可以将此问题分解成为两个正负均匀带电球问题。然后应用高斯定理分别求出两球内的电场强度。将两个结果相加得此题的解为:E=p/3ε0(a) 例2:在均匀外场E0中,置入一带均匀自由电荷p(?)     

均匀外电场中的介质球和椭球的场

本文用球坐标和椭球坐标计算了处于均匀外场中的介质球和介质椭球的场，其内部的场都是与外场方向相同的均匀场．     

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。     

对静电场能量的刍议

在学习静电场时学生普遍反映具有诸多能量的概念:如带电体系的静电能,带电体系的相互作用能,孤立带电体的自能,连续分布的带电体系的静电能等.这些能量概念,又有与之相应的公式,而这些公式在静电场能量中扮演的角色及所处的地位是学生学习的难点和重点.本文把一些概念和主要公式进行对比分析,指出静电能是电势能、自能和相互作用能的通称,静电场能量就是激发电场的带电体系的静电总能量.同时还澄清容易混淆和产生误解的问题,并给出几个典型例题的多种解法,从中找出解题的规律性简便的方法.     

导体旋转椭球电学量的原模型计算方法

建立带电导体长旋转椭球的原模型,利用原模型计算了旋转椭球的电场、电势和面电荷密度分布,并得出相应的解析表达式．     

导电椭球与点电荷间的相互作用

本文采用基于电势多极展开的电像法求解像电荷的大小，位置和系统在空间的电势。计算了带电导体椭球与点电荷之间的相互作用力。     

均匀带电矩形线框的空间电场

从熟知的均匀带电直线的电势表达式出发,导出均匀带电矩形线框的空间电势表达式.然后利用电场强度与电势梯度的关系,采取分段计算然后叠加的方法,得到了均匀带电矩形线框的空间电场表达式.最后讨论了均匀带电正方形线框及其中心轴线上电场的特殊情况.所得到的电场分布是空间坐标的函数,具体、明确,便于在工程技术应用.采用的方法简单、基础,贴近大学物理教学.利用这一方法,原则上还可以计算任意多边形均匀带电线框的电场.     

导电椭球与点电荷间的相互作用

本文采用基于电势多极展开的电像法求解像电荷的大小、位置和系统在空间中的电势．计算了带电导体椭球与点电荷之间的相互作用力．