电介质中的静电场能量

为了研究电介质中的静电场能量,我们首先简单地讨论一下真空中的静电场能量的问题。 从电磁学知识我们知道,对于由若干个电荷组成的系统的能量为: 对于连续的电荷分布,求和应变成积分,即 注意到　则上式可以等价地写为: (2)式可以作这样的解释,电荷为ρdV的势能等于这电荷与其所在处之势的乘积,因此总能量就是对ρdV的积分。但有“1/2”因子,这是因为我们把能量都计算了两次。 据现代的近距作用观点,这能量应定域在电场所在的空间,这样就应把(2)式中的电荷换成其所激发的场来描述,所以(2)式变为: (3)式仅是(2)式的数学变形,因此说两个方程…     

静电场中的相关能量

从点电荷到带电体,对静电场中引入的几个相关能量,即电势能、电场能、电相互作用能、自能、固有能、互能等做了辨析和探究.电势能是带电体间或带电体与电场间的相互作用能,具有相对性和共有性.在指定电荷相距无限远电势能为零的条件下,解析法给出的电场能本质上就是电势能.自能即固有能和互能分别是对单一带电体的电场能和多带电体间的相互作用能的另一种表述.论文还进一步对点电荷电场能发散问题做了讨论,指出了球形带电体场能公式的适用极限.     

Mathematica在镜像法求解静电场边值问题中的应用

研究了静电场中不同边界条件下(球面、柱面或无限大平面)的边值问题.首先借助Mathematica软件对求得的复杂的数学结果进行分析和数值模拟,然后绘制出其等势线和电场线图,实现静电场边值问题的场分布的可视化,进一步帮助学生直观的看清不同边界条件下场分布的特点,最后通过可视化的结果加深对镜像法求解静电场边值问题的理解.     

静电场中的物体受力平衡——静电演示实验

在静电场中物体受力平衡的实验是比较难的,中学静电教学中,这个演示实验在教科书中没有写出.查阅一些教学参考书也没找到这样的演示实验.课本(高中物理甲种本)第二册第六章第二节的内容是:“基本电荷的测定:密立根实验”.对于这段内容学生是看不到演示实验的,为了使学生能直     

一些静电场能量公式的适用范围

讨论并给出了一些静电场能量公式的适用范围,指出明确公式的适用范围是运用这些公式的前提．     

关于静电场相关能量的分析

对静电学中的电势能、相互作用能、自能、静电能、电场能等各种能量概念进行分析讨论,指出它们之间的区别与联系,并通过实例说明如何应用相关能量公式计算带电体的静电能.     

一类平面几何问题与静电场镜像法的联系

我们指出一类中学平面几何问题与大学静电学的镜像法存在相通的数学本质:由于球对称性以及相似三角形的性质,除球心之外的球内任一点在球外都存在对偶点,这两点到球面上任意点的距离之比都不变。这个范例对中学数理化与大学物理之间衔接的教学实践具有一定的启发意义。     

二维静电场E分量的直接解法

本文从静电场的基本方程出发，由基于矩阵算子的分离变量法直接求二维场域中各点的电场强度Ｅ的大小和方向，而不引入辅助势．此项工作拓宽了分离变量法的应用范围，同时，给出了静电场问题的一种新解法     

二维静电场E分量的直接解法

本文从静电场的基本方程出发,由基于矩阵算子的分离变量尘直接求二维场域中各占煌电场强度Ｅ的大小和方向,而不引入辅助势,此项工作拓宽了分离变量法的主命邮静电场问题的一种新解法     

基于局部基本解法的静电场仿真分析

将局部基本解方法应用于静电场问题的模拟与分析。局部基本解方法是利用控制方程的基本解,基于局部理论和移动最小二乘原理提出的一种无网格算法。相比于有限元和有限差分等传统网格类方法,该方法仅需离散节点,避免了复杂的网格剖分难题。作为一种半解析数值技术,物理问题的基本解被作为插值基函数建立数值离散模型,从而保证了算法的较高精度。此外,与具有全局离散格式的无网格方法相比,局部基本解法更适用于高维复杂几何和大尺度模拟。二维和三维数值试验表明,该方法具有实施方便灵活,计算精度高和计算速度快等优势。为静电场仿真研究开辟新的途径,拓展了局部基本解方法的应用领域。     

镜像系统和镜像天线

对电荷电流体系在理想导体平面所形成的镜像系统的各物理量作了全面分析，并得出镜像天线的结果。     

静电场能量变换中一个似是而非的问题

一个静电场的能量，在不同的惯性参照系来观测，乍看会有一个似是而非的问题．     

静电场中的电势

物理通报编辑委员会近来得到读者的反映,有需要讨论一下静电场中的电势这个问题,嘱笔者写一篇短文。现在把这问题的要点作一原则性的简约论述。范围只限于真空中静电场的电势及真实静电场中导体的电势。涉及电介质的问题不在本文讨论。所举实例只为了说明     

镜像物质能提供无限的能量吗

某些基本粒子理论认为每种粒子必定有其镜像伙伴(mirror partner),例如,电子有一孪生的镜像电子.由于镜像粒子很难与普通物质发生作用,因此有人甚至将这种粒子视为宇宙中的"暗"物质.俄罗斯的物理学家Zurab Silagadze说,若能捕捉到镜像物质,它们将能被用来产生近乎取之不竭的能量.     

2012年高考一道静电场选择题的解法蠡探

2012年全国高考安徽理综卷的第20题是一道考查库仑定律及场强叠加原理的应用问题,由于题中带电平面为非点电荷理想模型,因此解法具有独特性,对学生思维能力具有较高要求.     

静电场中的力学问题

对静电场中带电粒子的运动问题学生比较棘手,其关键是学生不善于把力学中所学的知识与电场力结合起来加以应用。 1 静电场中带电粒子的平衡。 静电场中带电粒子的平衡,同样受力分析是关键。在对带电粒子的受力分析中,注意不要漏了电场力。其实质是共点力的平衡。     

金属接触电势差的最小能量解法

利用系统平衡时的能量取极小值的条件，讨论了两金属的接触电势差问题，求出接触电势差与费米能的关系。     

稳恒电场和静电场

稳恒电场和静电场北京邮电大学乔本元程守株等主编的《普通物理学》第三版第二册在谈到稳恒电场时，有这样几段论述：“事实上，在导体内形成稳恒电流是和导体内稳恒电场的建立密切相关的，而引进直流电源就为稳恒电场的建立创造了条件．”，“这个维持在导体内的恒稳电场...