两种带电体系的电势能与电场能

本文导出连续带电体和点电荷系的电势能与电 场能的定量关系．     

均匀带电细圆环的电场

限据点电荷电势和场的叠加原理，导出了均匀带电细圆环电势和电场的级数表达式．     

均匀带电薄圆盘的电场

通过解拉普拉斯方程导出均匀带电薄圆盘的电势和电场的级数表达式,进而讨论均匀带电薄圆盘平面内、中心轴线上和远区的电场。     

带电水滴在电场中的运动

由于带电微粒(包括电子、正离子、负离子等)是人们肉眼看不到的微观粒子，因此人们要直观地显现带电微粒在电场中受力而使运动径迹变化的现象，就显得相当困难，人们只能凭理论推导或比较先进的实验仪器设备来定量计算或显示上述粒子的径迹。     

均匀带电细棒和带电圆环电场的计算机模拟

为了可以更直观地观察带电粒子在复杂电场中的运动轨迹以及描述电场的空间分布,本文基于库仑定律和电场叠加原理,应用VPython软件,对均匀带电有限长细直棒和均匀带电圆环的电场的空间分布进行了可视化模拟;并模拟探究了带电粒子在带电圆环电场中的运动形式,对于简单的周期性运动,我们在理论上计算了带电粒子运动周期,并与模拟的结果相比较做了相关的讨论;模拟探究了带电粒子多种复杂的运动形式,预测了带电粒子在圆环电场中运动可能出现的混沌现象。     

均匀带电细圆环电场的分布

在柱坐标系中根据电场强度的计算公式,计算出均匀带电细圆环在全空间的电场公布,得到了级数形式解;讨论了圆环平面内、中心轴线上和远区的电场分布情况。     

均匀带电细圆环电场的级数解

根据点电荷场强公式和电场叠加原理,导出了均匀带电细圆环电场的级数表达式,进而讨论了均匀带电细圆环平面内、中心轴线上和远区的电场.     

关于椭圆形带电环电场的讨论

本文讨论ｚ平面上有一对匀分布电荷量Ｑ的椭圆形带电环变换到ω平面上半径为 的圆环后，圆环上电荷密度是角度 的函数，不再是均匀分布．     

有限长均匀带电圆柱面电场分布

通过把有限长的圆柱面看成由直线段积分而得,通过有限长均匀带电直线段的电场分布进而求得有限长圆柱面电场分布,其中运用高等数学微积分处理方法,以椭圆积分形式给出电场的柱坐标解析表达式,并通过将圆柱面的高度趋于零,得到圆环电场解析表达式.     

均匀带电圆环近轴区域的电场

利用叠加原理和级数展开法推导出了均匀带电圆环激发的电势和电场强度，给出近轴区域的近似表达式，并对公式的误差和适用范围作了相应的讨论。     

均匀带电细圆环电场的计算机模拟

用Matlab程序对均匀带电细圆环在空间激发的电场进行了计算机模拟,可以输出带电圆环附近任意一点的电场强度及电势,做出了过环心与圆环垂直的平面内的等势线,以及三维空间的等势面,实现了电场的可视化,便于形象地理解带电圆环激发电场的空间分布.     

均匀带电细圆环的电场的一般分布

直接由电场强度的计算公式计算均匀带电细圆环在全空间的电场分布,绘制出电场量值的空间分布图,进而讨论均匀带电圆环平面内、中心轴线上和远区的电场．     

沿直线方向匀速运动的带电直线的电场

本文利用相对论变换关系计算了沿直线方向匀速运动的带电直线的电场.     

有限长均匀带电直线的电场分布特点

通过库仑定律和麦克斯韦方程推导出有限长均匀带电直线的电场线方程和等势线方程,并利用绘图软件Winplot画出了电场线与等势线函数图像,直观地表现了电场的特点.     

长直带电导体柱的电场及其电荷面密度

通过保角变换法及其变换关系,求解长直带电导体柱的电场分及电荷面密度,利用数学软件MATLAB对其场分布进行数值模拟,并绘制出电荷面密度的分布曲线.     

两平行相交带电圆柱导体的空间电场

用镜象法求解由两平行相交带电圆柱导体所组成的柱形导体边界静电场边值问题,通过简单的数学分析,获得两类平行相交带电圆柱导体问题的空间电场分布．     

叠加法求均匀带电球体电场问题

现有教材中计算均匀带电圆盘轴线电场强度公式,只得到场强大小,没有明确给出场点和圆盘的相对位置与场强方向之间的关系。若根据场强叠加的方法利用此公式计算均匀带电球体的场强分布,容易得到错误的结果。将符号函数引入均匀带电圆盘轴线上电场强度计算式,可以得到场强大小及相对于圆盘的方向,清楚而准确地给出均匀带电圆盘轴线电场强度。利用该公式再次求解均匀带电球体电场,结果与利用高斯定理得到的结果完全相符。     

有限长均匀带电薄圆柱面的电场

由场的叠加原理,导出了有限长均匀带电薄圆柱面电势和电场的级数表达式.