同时取大地和无限远为电势参考点的物理条件

本文论述处理接地带电系时需同时选取大地和 无限远为电势参考点（零点）的物理条件．首先从实测 与近似理论计算两方面相结合判明大地基本稳定的电 学性质．其次，在此基础上以一个典型实例来具体说明 选取双重电势参考点的物理条件．最后指出，我们是在一种特定意义下同时选取大地与无限远为电势参考点 的．决不总是可以将无限远与大地看作是等电势．     

带电导体球壳系统的精确解

导出了包围有接地导体球的带电导体球壳与地组成的静电系统的精确解．证明在该系统中，不管球壳与地之间的距离如何，电行在地面产生的电势与在无限远产生的电势总是相等．指出不精确解会导致无限远与大地的电势不相等的错误结论．     

带电子导体球壳系统的精确解

导出了包围有接了导体球的带电导体球壳与地组成的静电系统的精确解，证明在该系统中，不管球壳与地之间的距离如何，电荷在地面产生的电势与在无限锭产生的电势总是相等，指出不精确解导导致无限远与大地的电势不等的错误结论。     

电容器一极板为何常常接地

在静电场的教学中，我们经常碰到平行板电容器一极板接地的情境．老师解释时一般只是说“为了让接地极板保持和大地一样的零电势”，学生对此仍然比较困惑．原来，一方面我们能取大地的电势为零，且凡接地的导体电势皆为零，是缘于地球可以看作一个极大的（对通常的带电体来说是无限大的）导体球，     

两个带电导体球问题的近似解法

美国大学研究生考题中常有关于带电导体球问题,如:求半径为a相距d的两个带电导体球间电容、相互作用能或作用力;或带电导体球与接地导体平板间电容或作用力;求二球形电极间电阻等。这类问题可以有很多变化,但解法相同。 例1:两半径为a相距d的带等量异号电荷的导体小球,d>>a,求其电容、相互作用能和作用力(准确到　的一次幂)。 分析:由于要准确到　的一次幂,两球间距不能视为无限大。如图1,设球A带正电,球B带负电,由于d>>a,作为零级近似,忽略两球间的静电感应。球外电位可简单地用位于A球球心点电荷q和位于B球球心的点电荷-q激发的电位迭加…     

物理(下册)期中测试练习题

一、填空 1.不带电的绝缘导体B放在带负电荷的绝缘导体A的电场中,导体B上感应电荷的分布如图1所示,那么导体B左端的电势右端的电势,导体B内部各点的场强     

“电磁学”教学问题两则

1.不接地导体壳内的电荷改变位置不影响壳外电场分布的问题。 在电磁学讨论静电屏蔽时,常出现这样的问题:如图1所示,点电荷q在导体壳内移动位置时,壳外的电场分布是否改变见了这问题采用唯一性定理是易于解决的.但在普通物理范围内,如何解决呢;我们以球形导体壳为例加以说明.如图2所示,设导体壳为球形壳,在球心放置一点电荷q,此时球壳上的电势为当q从球心移到a点(离球心为r)时,设球壳上的电势为U’.由于导体是等势体以及球对称性,q在以r为半径的球面上任一处,导体壳上的电势均为U’。设 电荷Q均匀地分布在半径为r的球面上,则带电为Q 的球…     

电荷投影法在研究无限长导体薄板电荷分布规律中的应用

利用无限长均匀带电圆柱面的电荷分布规律和无限长带电直线的场强公式,采用电荷投影法推导了有限宽无限长带电导体的面电荷分布规律.根据电势叠加原理推导了电势积分式,利用场强与电势之间的关系推导了电场强度两个分量的积分式.将公式无量纲化,通过数值积分计算了电势和场强的分量之值.通过作图,显示了有限宽无限长带电导体薄板的电势和场强,画出了二维等势线和电场线,充分显示了场强的分布规律.     

用电势能法求带电细圆环与导体球的作用力

本文用电动力学中的镜像法,利用Mathematica软件计算了当导体球的球心在带电细圆环的轴线上时,在均匀带电细圆环作用下处于静电平衡的导体球外空间的电势,同时绘出导体球外空间的电势分布图像;再运用电势能与电场力的关系求出带电细圆环与导体球的相互作用力,并绘出电场力随距离变化的图像.     

“电势佯谬”浅析

电势是描写静电场能的性质的物理量,电势的量值与电势零点的选择有关。一般来说,在理论计算中常取无限远的电势为零,而在实用中,常常以地球(或接地的金属外壳)的电势为零。这二者是否一致呢?     

用双极坐标求解带电导体圆柱和无限大接地导体平板间的电势

利用双极坐标求解了带电导体圆柱和无限大接地导体平板间的电势分布,并对带电导体圆柱表面的电荷分布及无限大接地导体平板表面的电荷分布作了讨论.     

共形映射法求无限长带电直导线的电势

沿着主轴放置的无限长均匀带电直导线在有三个两两正交主轴方向的各向异性电介质中激发的电场是二维静电场。由无限长均匀带电直导线在各向异性电介质中的电势表达式,以平面镜像法为统一模型,应用共形映射,可求解出当存在一类接地导体的边界较为复杂时其所激发的电势。     

静电屏蔽作用是不是“只对内而不对外”?

我们先来考虑一个有趣的问题。设有一球心为O的导体球壳,空间可分为导体本身、球壳外及球壳内三个区域。现在来分析两种情况下发生的问题: (1) 若在球壳外任意B点放一点电荷q,则球壳内任意A点的电场強度是否为零? (2) 若在球壳内任意的A点放一点电荷q,则球壳外任意的B点的电场強度是否为零?答     

多层电介质问题的几个特例

对多层电介质问题展开了分类讨论,发现该类问题多数都可归结为最外层电介质为无限厚的情况,只需将真空和导体的相对介电常数分别视作1和∞,其结果都可纳入文献[1]。但最外两层均为无限厚或有限厚接地导体的情况则属例外。研究表明,对于最外层材料,无限厚导体与接地的有限厚导体等效。在这类情况下,利用导体中电场强度为零以及最外层导体的电势为零这两个关键条件,可解出各层介质中的电场以及各界面上的电荷面密度,发现其结果并不能纳入文献[1]。     

无限长均匀带电线与非接地带电圆柱导体系统的等势线与电场线方程

利用电像法和解析函数的规律,得出无限长均匀带电线与非接地带电圆柱导体系统的电势和电场强度表达式,并给出了等势线与电场线方程,且讨论了同性带电体之间的吸引力.     

零电势问题及其应用

我们知道,静电场的一个重要特性就是它的无旋性,由于它的无旋性,我们就可以引入一个标势来描述静电场,这个标势就是电势. 由电势的特点可知,只有两点的电势差才有物理意义,一点电势的绝对数值是没有物理意义的.但在实际应用中,为了方便,常选取某个参考点的电势为零,这样整个电场中的电势就单值地确定了.对零电势点的选择,常选取大地或仪器的公共地线的电势为零(黄伟民主编《中专物理》第二版);或规定无穷远处     

两圆柱形带电导体周围的静电场

运用配置法讨论两无限长平行圆柱形带电导体周围的静电场 ,导出其电势及导体表面的电荷面密度 ,计算两导体系统的单位长度电容     

也谈无限远与大地等电势的条件

本文指出《大学物理》１９８５年第１２期“无限远与大地等电势的条件”一文有不妥之处，并以两个实例核实了该文的缺陷．并以“接地”的含义为出发点，应用库仑定律、场强定义和叠加原理导出了无限远与大地等电势的条件──激发电场的电荷分布在有限区域．最后又用上述二例验证了这个结论的正确性．     

关于零点势的选取

电势是个相对量,先规定电场中某点的电势为零,以该点做为参考点,才能确定其他各点的电势.人教版《物理.选修3-1》上提到:"在物理学的研究中常取离场源电荷无限远处的电势为零,以该点     

格林互易定理

格林互易定理在研究静电场的互易性和解决某些静电场问题时是很有用处的.它的内容很简明:在线性介质中,设有一个静电独立的[1]n 1导体系统,0号导体为参考导体,!号(i=1,2,…,n)导体所带电荷为Qi,电势为vi;此同一导体系统的另一种带电方式如果是i号(i=1,2,…,n)导体所带电荷为Qi,电势为Vi,则在这两种带电方式的电荷与电势之间必有关系式存在。它的证明方法比较多,有的从导体系统的两种带电状态的能量之差只与这两种带电状态本身有关,而与由一种带电状态如何过渡到另一种带电状态的具体方式无关进行证明[1],也有的是先证明它对点电荷系统成立…