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。     

巧用电场线 速解静电场问题

电场线是电场的生命线 ,巧用电场线可以速解静电场问题 .一、利用电场线确定库仑力例 1　如图 1所示 ,点电荷 ｑ位于无限大金属板一侧 ,金属板接地 ,周围是空气 ,试求 ｑ与金属板之间的相互作用力 .[解析 ]　根据静电感应现象 ,无限大金属板右侧将感应出与 ｑ等量的负电荷 ,直接计算 ｑ与板上负电荷之间的作用力已超出中学范围 .但利用电场线分布特点可得到巧妙的求解方法 .根据静电平衡特点 ,导体处于静电平衡时 ,从导体表面发出或终止于导体表面的电场线一定与导体表面垂直 .据此我们可以画出 ｑ与无穷接地金属板之间的电场线分布 ,…     

电学中应澄清的两个概念

在静电场中，导体与地相接，只说明其电势为零．但并不意味着导体一定不带电．     

探讨如何改进静电场描绘仪

利用稳恒电流场在导体中的分布可以模拟静电场的分布。传统的静电场描绘仪存在着一系列缺陷,针对传统静电场描绘仪的不足作了部分的改进。通过实验比较,改进后的描绘仪能很好地模拟静电场。     

利用唯一性定理分析有导体存在时静电场的分布

从静电场的性质出发，结合矢量代数运算的结论，介绍静电场的唯一性定理，以及其在分析有导体存在时静电场的分布中的应用。     

静电场描绘实验的探讨

静电场描绘是国内外高等院校普遍开设的物理实验．目前中学也开设此实验，由于直接描绘静电场存在很大困难，而稳恒电流场在导体中的分布规律——电流强度与电势差的分布规律和静电场中场强与电位差的分布规律可以用相同的数学关系式表达，所以通常是用稳恒电流场来模拟静电场．     

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。     

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     

这两幅电力线图像都是错误的

<正>在不少教科书和文章中,当讨论静电场中的导体时.往往用一个圆柱导体放在点电荷的电场中,利用电力线这一有用工具,来说明导体的静电平衡条件和感应电荷及电场.电势等的分布情况,既形象又直观,画出正确的导体电力线图是讨论这个无分析解问题的主要方法,但在有些教科书和文章中,在画圆柱导体的电力线图像时.由于“想当然”或”图省事”而画出了错误的图像.如图一和图二是常见的两幅图像.笔者认为:它们都是错误的.     

静电场能量与价电子在晶格势场中电势能的改变

利用凝聚态物理学方法研究了处于静电平衡状态的带电体周围空间静电场能量的来源问题,讨论了改变导体内价电子在晶格势场中电势能的方式,得出了改变价电子密度、加热和使导体载流等三种方式均可以改变价电子在晶格势场中电势能的结论。进一步分析了处于静电平衡状态的导体周围空间的静电场能量来源的问题,得出了静电场能量来源于导体内载流子在晶格势场中电势能变化量的结论。     

谈“静电平衡”教学中的难点突破

“静电平衡”是静电场中一个比较难教和难学的知识点,一些学生在学习这部分知识时,只知道死记硬背几个性质和规律,即“处于静电平衡时的导体,其内部场强处处为零,且导体是一等势体,它的表面是一个等势面;处于静电平衡时的带电导体,电荷只能分布在导体表面上等。”尽管性质、规律记得熟悉,但一遇实际问题就觉得束手无策,其根本原因是对处于静电平衡时的导体其性质和规律理解不深刻。对其实质分析不透彻。所以考试遇到这类试题就无从下手,失分率很高,形成了静电场部分的一大难点。笔者也常见杂志上有关于此类习题的分析和解疑,很受启发。本文就如何从根本上帮助学生解决学习静电平衡时的困难,提出自己的一些见解,以给他们一点启迪。     

等势面曲率和场强对电荷分布的制约

讨论了静电场中等势面的曲率半径与电场强度间的关系,得出导体表面电荷的分布受曲度而主要是受到电场的制约。     

导体接地，感应电荷如何变化？

处在外界静电场中的导体,在静电平衡时,感应电荷如何分布?当导体接地时,感应电荷又如何分布?不少物理书刊上常采用图1(a)、(b)来说明. 这两幅插图表明:导体B不接触时,左右两端都有等量异种感应电荷,而一旦接地,右端感应电荷消失(转移到地球),但左端感应电荷似乎不变.     

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。     

电像法在稳恒电流场中的应用

电像法是用等效的点电荷代替导体或电介质上的面电荷,使有导体或或电介质的静电场问题简化为一对点电荷的静电场问题．它是求解静电场的一种重要方法．本文讨论电像法在稳恒电流场中的应用．1电像法在稳恒电流场中的应用由于电流稳定时,电荷分布不随时间变化,所以稳恒电流的电场是静电场,计算静电场问题的所有方法对稳定电流的电场是有效的．有电介质的稳恒电流的电场问题也可用电像法来解决．虽然稳恒电流的磁场是涡旋场,本身不满足泊松方程,但稳恒磁场的矢势A满足泊松方程,这与静电场势所满足的泊松方程形式同一,且满足边界条件…     

静电平衡与非静电的平衡导体性质分析

对处于静电平衡状态与非静电的平衡状态导体的静电学性质,采用普通物理学的方法进行了比较与分析,得出了处在静磁场与涡旋电场中的两种非静电的平衡状态下的导体的电荷分布、静电场强度分布以及电势分布的定量结果。     

静电场问题两则

以下两例是电动力学中的静电场问题,比较有代表性,通过对此两题的求解,基本能归纳静电场的求解,加深物理意义的理解.一、均匀电场(?)的端界面是一无限大导体平而,已知点电荷q,置于离该平面为d处,电荷受力(?);今若把半径为R的半球块正对着点电荷平放在导体平面上,该点电荷所受的力不变,试证:     

线电荷与带有低脊的接地导体薄圆筒所形成的电场及其数值模拟(上)

通过保角变换研究线电荷带与有低脊接地导体薄圆筒所形成的电场,给出其电势分布函数,并利用数学软件Matlab对场分布进行数值模拟,绘制出电场线和等势线(面)图,实现了电场分布的可视化。为边界复杂的静电场边值问题的求解提供了一种思路与方法,可供电线电缆中相关问题的研究借鉴和参考。     

均匀介质静电场中的导体的电平衡

我们知道,静电场中的不带电导体达到静电平衡时的条件是:此时,导体内的电荷和电场必然都处于平衡状态了。对于导体周围是真空的情况,在电磁学,中已阐明,满足(1)式。那么当导体处于介质的静电场中平衡时,是否仍满足(1)式的