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．     

无限远与大地等电势的条件

要确定静电场中某一点的电势大小,必须首先选定一个电势参考点(电势零点).在一个问题中,一般只选一个参考点.然而,在处理包含接地导体带电系统的问题中,往往同时使用无限远与大地两个参考点,不加证明地将无限远与大地看作等电势.典型的例子是图(一)所表示的两个同心放置的导体球A和B.A球半径为R1,B球壳的内、外半径分别为R2和R3.B球带电为Q,A球接地,求B球的电势. 本题常见的作法是把无限远的电势作为零,同时又承认接地导体的电势也为零,得出内球带电量然而,认为无限远和大地的电势同时为零的理由并不是显而易见的,有必要加以说明. 图(…     

“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?     

浅谈两种常用电势零点选择的兼容性

高校基础物理教学必然涉及电势的零点选择.通常除选无穷远处为电势零点外,实用上还选地球的电势为零.当不考虑地球自身所带的电荷时可将其看作一硕大的中性导体球.如地球周围空间并无电荷分布,空间不存在电场;因而必与无穷远处等势.如取无穷远处为电势零点,地球的电势必也为零.当地球上分布有限电荷时,由于其电容很大,电势改变甚微,仍可在一定近似程度上看作零;即地球和无穷远二者均取作电势零点近似兼容.3.3×10~(-5)C的正电荷分布在地球表面时电势不到0.05V.但是,由于地球本身带有负电荷,使其周围存在指向地面的电场,地球和无穷远处取作电势零点便不再兼容.     

关于电势零点选取的探讨

电势是相对量,选取不同的电势零点,电势值不同,参考点的选取对电势的计算和表述非常重要．本文就电势零点选取作一探讨．1选无穷远处为电势零点的条件选无穷远处为电势零点是电学初学者的思维惯性,不少问题选无穷远处为电势零点使电势的表达式和计算十分简便．但是,只有当带     

均匀外电场中无限长介质圆柱壳的场分布的计算和讨论

用圆柱坐标系中的分离变量法计算了位于均匀外电场中的无限长介质圆柱壳各区域的电势和电场,由计算结果分析了无限长介质圆柱壳对外电场的屏蔽效果,并指出均匀外电场中的无限长导体圆柱壳、无限长介质圆柱体、无限长导体圆柱及无限大均匀电介质中开有一无限长的圆柱形空腔的电势和电场都可以由均匀电场中的无限长介质圆柱壳电势及电场给出.     

关于电势零点的选择

关于电势零点的选择郑成君（军械工程学院，石家庄０５０００３）（收稿日期：１９９６—０８—２３）在静电场中，要确定电场中各点的电势值，必须预先选定一个参考位置，并指定这个位置电势为零，这个参考位置，叫电势零点．脱离电势零点孤立地谈及某点的电势大小或电势...     

柱形分布的电荷产生的电势

将无限长线电荷看成二维平面上的一个“源”,利用电势叠加原理计算了无限长柱形均匀分布的电荷产生的电势.这些柱体的截面电荷分布包括可解析表示和不可求解表示两种,后者可以通过数值计算给出结果.因此这种方法实际上可以计算任意截面柱形电荷分布的电势.通过计算,展示了各种电荷分布所产生电场的特性和共同特征.     

电势零点的选择完全任意吗?

在物理教学中,电势零点是否可以完全任意选取昵？其实,它必须受一定条件的限制,这个条件是：电势零点一旦选定以后,必须使电场中各点的电势都具有确定的值,即：∫Ｐ０ＰＥｄｌ（１）必须收敛．否则,是没有物理意义的,现就几种情况进行讨论如下．１电荷分布在有限范...     

静电场电位零点的选择

静电场作为保守场或位场,可以引进电位来描述.定义电位差后,为了确定静电场中任一点的电位,需要选定参考点.从原则上说,参考点的位置及其电位值可以任选,一经选定,静电场各点的电位值就唯一确定了.通常,选取无穷远点或选取地球或同时选取无穷远点和地球两者为电位零点.本文说明这些选择的理由和条件,有无矛盾,是否方便.一、为什么选择U∞=0 不难想像,在几乎一切实际静电场问题中,尽管带电体系的电量不同,分布各异,但电量和分布范围均有限.因此,根据问题所要求的精度,在离带电体系足够远而(在物理上)可称为无穷远点的广大空间是具有零场强和…     

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.     

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     

无限长直椭圆柱(或柱壳)形带电导体外的电场分布

利用保角变换,将无限长导体椭圆柱面变为无限长导体圆柱面,求出无限长导体椭圆柱面外的电势分布并进而给出电场分布.     

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。     

静电场电位零点的选择

静电场作为保守场或位场，可以引进电位来描述．定义电位差后，为了确定静电场中任一点的电位，需要选择参考点．从原则上说，参考点的位置及其电位值可以任选，一经选定，静电场各点的电位值就唯一确定了．通常，选取无穷远点或选取地球或同时选取无穷远点和地球两者为电位零点．本文说明这些选择的理由和条件，有无矛盾，是否方便．１为什么选择无穷远处电位为零？其条件是什么？ 不难想像，在几乎一切实际静电场问题中，尽管带电体系的电量、分布各异，但电量和分布范围均有限．因此，根据问题所要求的精度，在离带电体系足够远（在物理…     

由接地导体限定的无限深槽内线电荷的电场

利用复数坐标系z上的施瓦茨-克利斯多菲变换和镜像法,计算由接地导体限定的无限深槽内线电荷电场中的电势分布和场强分布,给出电场线与等势线方程,并利用数学软件Matlab绘制出其电势分布三维图、电场线和等势线(面)图.     

点电荷和介质球系统的镜像电荷分布

用镜像法处理介质中的静电问题,一般书刊上只论及到两种情形:一是两均匀电介质交界面为一无限大平面,在其中一种介质中有一点电荷;二是无限长均匀电介质圆柱置于另一均匀介质之中,在圆柱内或圆柱外有一与其轴线平行的无限长线电荷.在这两种情形中,电势都可以用简单的镜像系表示     

静电场中无限长均匀双层圆柱体的拉普拉斯方程解及其在纳米光学中的应用

应用拉普拉斯方程求解静电场中无限长均匀双层圆柱体的电势及电场,并基于散射理论获得该结构颗粒的光学散射、吸收及消光系数.进一步计算了金纳米管的远场光谱和近场分布,其结果与经典的Mie散射理论计算结果完全一致.因此,该理论结果可以很好的被应用于纳米光学研究.     

二维、三维无限深环形势阱中波函数的求解与可视化

利用分离变量法对二维以及三维无限深环形势阱的薛定谔方程求解，径向方向波函数的本征值由贝塞尔函数的交叉乘积组合零点确定.对于三维的情况，可以求得基态波函数的解析解，而激发态的波函数则由数值方法给出其径向的概率密度分布.对于二维的无限深环形势阱，基态以及激发态的径向概率密度分布均通过数值方法给出.