同心导体球壳间非均匀介质中的静电场

根据唯一性定理讨论同心导体球壳之间存在不均匀介质情况的静电场,给出静电场的表达式及电荷的分布.     

分离圆柱面与偏心圆柱面静电场问题的镜象解

基于静电场的叠加原理和唯一性定理,用镜象法求解由两圆柱导体所组成的分离圆柱面与偏心圆柱面静电场边值问题,推导出分离圆柱面与偏心圆柱面静电场边值问题的解析解。     

唯一性定理的补充及证明

本文把分区均匀情况下静电场的唯一性 定理推广到非均匀介质、各向异性介质及Ｄ 是Ｅ的单值单调速增函数的非线性介质等情况， 证明在这些情况下静电场的唯一性定理仍然成 立．     

导体壳问题的静电演示

导体壳问题是静电场中导体的典型问题,讲解时比较抽象。我们给范德格喇夫起电机增加了一点附件,就能演示静电场中的所有导体壳问题,附件制作简便,演示效果明显,很说明问题。一、仪器装置其装置是在一般的范德格喇夫静电起电机的电极球上,罩一个能上下移动的金属球壳,如图1所示。整个球壳由两个半球壳组成(自己试作,可用两个半球铝质灯罩代替)。上半球壳上开有圆孔,以便观察与探取电荷。下半球壳固定在一个有机玻璃筒     

计算均匀外电场中导体球表面上感应电荷分布的初等方法

本文根据导体在静电平衡下的性质和静电场边值问题的唯一性，用初等方法计算出均匀外电场中导体球表面上感应电荷的分布．     

极化电荷与自由电荷之间区别的演示实验

通过将导体放入静电场发生的静电感应现象和将绝缘体（电介质）放入静电场发生的极化现象,演示一组实验,生动地显示了电介质被极化出的正、负电荷,既不能离开电介质,也不能在电介质中自由移动,就是将带有极化电荷的电介质与导体接触,极化电荷也不会与导体上的自由电荷中和,即极化电荷牢固地束缚在介质上．说明极化电荷与自由电荷之间的本质区别,加深学生对这些概念的理解和运用．     

静电平衡原理与空腔导体内外两侧场强的独立性

静电平衡的空腔导体内外两侧场强彼此独立的问题,几乎每本普通物理教材都要讲到,然而只作定性的解释,并说明严格的证明要用到唯一性定理,使学习的人对静电屏蔽原理只停留在现成的结论上.其实即使用了唯一性定理,也还要经过一番数学上的推证,对普通物理来说亦非直截了当.本文的宗旨是在静电平衡原理的基础上应用高斯定理、环路定理(电力线的性质)和叠加原理等严格地证明上述结论. 静电场中导体上的电荷最后将处在一个稳定状态,这时导体内部的宏观电场为零、导体是。等势体,即 这一过程和结论称为静电平衡原理,上式又称为静电平衡必要条件,式…     

用于开放性实验和演示实验的静电场中的乒乓球

静电场与物质的相互作用，既表现在静电场对物质的影响，也表现在物质对静电场的影响．现在让我们用一个创造性的实验来更进一步了解静电场中的电介质极化和导体静电感应现象．     

极化电荷与自由电荷之间区别的演示实验

如果将导体放入静电场中会发生静电感应现象，绝缘体（电介质）放入外电场中将发生电介质的极化，在其表面上出现正、负极化电荷．极化电荷牢固地束缚在介质上，既不能离开电介质，也不能在电介质中自由移动，即使将带有极化电荷的电介质与导体相接触，极化电荷也不会与导体上的自由电荷相中和．下面分别介绍几个演示实验，使学生在学习过程中加深理解极化电荷与自由电荷之间的区别．实验1带电导体对导体和电介质的作用实验装置如图1所示，将装有塑料柄的金属圆板小（直径约20cm）固定在铁支座上．用导线将人和静电感应起电机的正电极相连接…     

带电细圆环与导体球壳系统的场分布

先依电象法,推导均匀带电圆环在金属导体球壳内的"象电荷";再在球坐标系下,根据电场强度的计算公式与Tay-lor展开式,计算出均匀带电细圆环在全空间的电场分布的级数形式解;进而结合唯一性定理和电场的叠加原理,获得带电细圆环与导体球壳系统的空间场分布.     

静电场场图描绘实验的剖析

简单形状带电导体组合的静电场分布可以用数学方程求解，而复杂形状的带电导体组合的静电场分布，虽然理论上都可用拉普拉斯方程求解，但实际计算相当复杂困难．如果直接用探讨测量静电电位，也会因探讨的引入破坏了原电场分布，使测量结果误差很大．所以，实际上常用稳恒电流场模拟静电场的方法来描绘静电场场图．教学中，具体应用的器材有电解槽，还有导电纸和导电玻璃．静电场场图描绘实验，除了要使学生了解静电场模拟基本原理、实验方法以及等位线、电力线的特性以外，还有一些重要问题，需要学生理解．如实验所描绘的对象是什么？测绘…     

均匀外电场中带电导体球表面上的电荷分布

本文通过物理上的分析，应用叠加原理、唯一性定理及类比方法得出了均匀外电场中带电导体球表面上电荷的分布规律，从而求出了球外电场的分布．     

静电场描绘仪的改进

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．     

“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…     

浅淡能量关系对导体系统的应用

利用能量关系分析导体系统静电性质，提出一种证明电势叠加原理及唯一性定理的简单方法。     

关于静电场中唯一性定理的证明

静电场中唯一性定理的证明一般都采用反证法,但出发点有所不同.有的利用格林公式,但大多数证明是首先人为构造一个函数,然后作面积分或体积分来证明.本文对唯一性定理的证明虽仍采用反证法,但从计算电势的差值解Φ=Φ′—Φ″所描述的静电场的能量 W_e 出发作推证,给出了较清晰的物理概念和较明确的物理意义,有利于教学.     

牛顿第三定律与介质中的静电场

本文根据静电场的唯一性定理，运用两介质区内的电势分布试探函数Φ１和Φ２，证明两均匀介质中位于无限大分界平面两侧的电荷之间的相互作用力服从牛顿第三定律     

模拟同号电荷静电场的实验

普通物理实验中,用直流电流场模拟静电场,必须要有正负电极,而目前生产的静电场描绘仪,只能模拟等量异号电荷的电场。同号电荷的静电场也是典型的静电场之一,用实验的方法描绘出来,对电磁学的教学无疑是有意义的。一、等位面电极的设计和制作要模拟同号电荷的场,除必须设置两个电位相等的同性电极外,还必须设置异性电极。根据静电场唯一性定理,如果把异性电极看作是二个同号电荷电场等位面,并做为电场区域的边界,则边界内部每一点的电位     

静电屏蔽的内外对称性

通过对静电屏蔽作用是否存在对内不对外的非对称性的讨论,对静电场中的电力线和电荷的分布,以及静电场唯一性定理的物理图像作了详细的说明.并在附录中增加了对接地问题的说明.     

平行导体板与带电直导线电场的保角变换分析

平行导体板间点电荷的静电场问题,由于其物理图像清晰,已经得到解决．平行导体平板问线电荷的静电场,可用分离变量法求解其问的电场,但比较繁琐、不直观．本文采用保角变换法分析了平行导体板和线电荷形成的静电场问题,采用指数变换与镜像法联合使用的方法,求解其间的电场分布．通过电势表达式,得到电场的解析形式,并结合Maflab画出电场线图形,最后将结果引申到平行导体板带电情况下的电势分布．