对于一个带电球体,可以将其看作由许多微小的电荷元素组成。每个微小电荷元素产生的电势值可以通过库仑定律计算得到,然后将所有电荷元素产生的电势值相加即可得到整个球体的电势。具体来说,可以采用积分的方法进行求解。
对于球外的场点,即rR时,可直接使用高斯定理求解。
一个均匀带电的球壳,带电量为q,则对壳外部产生的场强为E=q/(4πεr),内部场强为零。
1、对于一个带电球体,可以将其看作由许多微小的电荷元素组成。每个微小电荷元素产生的电势值可以通过库仑定律计算得到,然后将所有电荷元素产生的电势值相加即可得到整个球体的电势。具体来说,可以采用积分的方法进行求解。
2、公式:ε=qφ(其中ε为电势能,q为电荷量,φ为电势),即φ=ε/q 均匀带电球内的电场分布和距离球心的距离r成正比。解析:由于正电荷均匀分布在球体上,所以电场强度有球对称性。设r为球心到某一场点的直线距离。
3、一个均匀带电的球壳,带电量为q,则对壳外部产生的场强为E=q/(4πεr),内部场强为零。
4、对于球外的场点,即rR时,可直接使用高斯定理求解。
已知空气中击穿场强为30kv/cm,空气中一带电求壳直径为1m,以无限远处为电势零点,则这球壳能达到的的最高电势是多少?求过程。。
第二张图片是,两个均匀带电同心球壳的电场分布跟电势分布的计算;第三张图片是,一个均匀带电的实心球体的电场分布跟电势分布的计算。
均匀带电球体的电势分布:均匀带电球壳(带电总量为Q)球心,距离为r处电势为kQ/r(对于球壳的情况,仅在外部适用)(球壳内部电势为kQ/R, R是球的半径)。
导体球壳的电势V_out=k*Q/r。导体球壳的电势分为两种情况,分别是内部电势和外部电势。
一个均匀带电的球壳,带电量为q,则对壳外部产生的场强为E=q/(4πεr),内部场强为零。
U=-ρ*R3/(12pir2+ρ*R3)。假设均匀带电球壳的电荷密度为ρ,半径为R。
E=q/(4πεr),r≥R。在距离球心r处做高斯球面,球面上的电通量为(4/3πr×δ)/ε,因为场强均匀分布,所以场强的大小直接再除以面积4πr即可。
1、均匀带电球体的电势分布:均匀带电球壳(带电总量为Q)球心,距离为r处电势为kQ/r(对于球壳的情况,仅在外部适用)(球壳内部电势为kQ/R, R是球的半径)。
2、一个均匀带电的球壳,带电量为q,则对壳外部产生的场强为E=q/(4πεr),内部场强为零。
3、第二张图片是,两个均匀带电同心球壳的电场分布跟电势分布的计算;第三张图片是,一个均匀带电的实心球体的电场分布跟电势分布的计算。
4、电势分布为k*4paiR^2σ/r(rR)在球内的时候因为球壳上均匀带电,可以证明在内部所受合力为零。如果是球内,需要将球分成两部分,内部的一部分产生的电势解法同上,外部的则需积分。
5、取无穷远处为零电势参考点。内球面带电量为Q1,外球面为Q2,所以整个球壳带电量为Q1+Q2。电量Q1+Q2可看成是均匀分布在半径为R2的球壳外(因为电荷都有趋向零电势的趋势)。
6、一半径为 R 的导体球表面的面点荷密度为 σ ,则在距球面 R 处的电场强度σ /4 ε 0。
对于带电孤立导体球,可以使用库仑定律来求解其电势。根据库仑定律,两个点电荷之间的电势能与它们之间的距离成反比例关系,与它们所带电荷量的乘积成正比例关系。对于一个带电球体,可以将其看作由许多微小的电荷元素组成。
对于球外的场点,即rR时,可直接使用高斯定理求解。
公式:ε=qφ(其中ε为电势能,q为电荷量,φ为电势),即φ=ε/q 均匀带电球内的电场分布和距离球心的距离r成正比。解析:由于正电荷均匀分布在球体上,所以电场强度有球对称性。设r为球心到某一场点的直线距离。
均匀带电球体内的电势可以通过高斯定理来计算。在球体内部和外部,电势的计算公式不同。在球外某一点P处,球心O为原点,球的半径为R,球带电总量为q,则该点P的电势为:V=kq/r。