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帶點小球受到的電場力怎麼算

發布時間:2023-11-28 08:17:07

Ⅰ 均勻帶點球體外部的場強如何計算

  1. 高斯定理:通過任何一個閉合曲面的電通量,等於這個曲面所包圍的凈電荷與真空中的介電常數的比值,即∮E·dS=Q/ε0

  2. 對於電荷的分布有對稱性的情形,如果選擇恰當的高斯面,用高斯定理求電場常常比較方便。

  3. 對於帶電導體球(或球殼)產生的電場的場強分布,可以用高斯定理輕易得出(假設球的半徑為R,帶電量為q):

  4. (1)在導體球內部,那麼由於電荷分布在外表面上,在導體內部沒有凈電荷,對任意一個與導體球同心的球面,有∮E·dS=0,所以各處場強為0.

  5. (2)在導體球外部,半徑為r的任意一個球面,有∮E·dS=q/ε0,即E·4πr^2=q/ε0,可得E=q/(4πr^2*ε0).

  6. 對均勻帶電的無限大導體板,無限長的帶電圓柱,都可以通過選擇恰當的高斯面,求出其空間的電場分布,方法與上面極其類似。

  7. 對於均勻帶電的絕緣球,場強分布計算方法也與上面相似,很明顯這種情況下內部的場強不再為零。

  8. 對於內部有電荷的空心導體球殼,內外表面都會感應出電荷來,用高斯定理可以很容易知道內外表面感應出來的電荷與放在內部空腔中的電荷數值相同,因為,可以選擇球殼金屬裡面的一個球面為高斯面(介於金屬球殼內外表面之間),由於金屬導體中的場強處處為0,故由∮E·dS=q/ε0可知,這個球面內的總電荷q為0,感應電荷與原來空腔中放的電荷數值相等,符號相反。

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