物理
一个导体处于静电平衡时电荷只分布在表面,那我就不明白均匀带电导体是如何形成的呢?

2019-06-26

一个导体处于静电平衡时电荷只分布在表面,那我就不明白均匀带电导体是如何形成的呢?
优质解答
首先想你说明,复杂形状的物体的电荷分布几乎是无法计算的,只能相信电荷自发地迁移最终符合外电场与相互之间
的要求,当然有时凑巧可以用某种技巧搞定.
故只向你说明球体的情况.静电平衡在导体的情形下即导体内无电场,从而我们以及知道导体内部无电荷.
先考虑不带电球体,如一球体(这里不是导体)体均匀带电,内部挖一球形
,要求
中电场,这时可将情形等效于在

相同

电荷,此时可求得空腔中为
,这个结论你应该可以自行得到,这里求得空腔中的电场可在下面用到.
那么如果有两个相同大小,带等电荷体密度
电荷的的球体,若二者球心重合,那么当然什么都没有了,但若两球心之间之间有极小的距离,则二者构成的形体仍可视为球体,但表面不均匀带电,且依上面的方法,空腔中为
,且电场容易计算.这时这个球体各方向上带电部位的厚度不一样,但同时都趋向于零,故将每处所有的电荷投影到该处可近似为平面的小曲面上,即将其压扁,我们就等效的得到了不带电球形导体在匀强场中的电荷分布,若设某半径与外电场的反方向成角a,则电荷依Bsin a分布,B是我为了方便笼统地设的系数,反正是sin分布.又有其内部有自己产生的场与外场抵消,可知电荷分布的具体量.
下面只要把球体的
还给它就好了,幸运的是,将电荷
在球体表面,其内部都对此没有任何意见,甚至完全不知道你在
啥.
这就是带电球形导体的情况.
首先想你说明,复杂形状的物体的电荷分布几乎是无法计算的,只能相信电荷自发地迁移最终符合外电场与相互之间
的要求,当然有时凑巧可以用某种技巧搞定.
故只向你说明球体的情况.静电平衡在导体的情形下即导体内无电场,从而我们以及知道导体内部无电荷.
先考虑不带电球体,如一球体(这里不是导体)体均匀带电,内部挖一球形
,要求
中电场,这时可将情形等效于在

相同

电荷,此时可求得空腔中为
,这个结论你应该可以自行得到,这里求得空腔中的电场可在下面用到.
那么如果有两个相同大小,带等电荷体密度
电荷的的球体,若二者球心重合,那么当然什么都没有了,但若两球心之间之间有极小的距离,则二者构成的形体仍可视为球体,但表面不均匀带电,且依上面的方法,空腔中为
,且电场容易计算.这时这个球体各方向上带电部位的厚度不一样,但同时都趋向于零,故将每处所有的电荷投影到该处可近似为平面的小曲面上,即将其压扁,我们就等效的得到了不带电球形导体在匀强场中的电荷分布,若设某半径与外电场的反方向成角a,则电荷依Bsin a分布,B是我为了方便笼统地设的系数,反正是sin分布.又有其内部有自己产生的场与外场抵消,可知电荷分布的具体量.
下面只要把球体的
还给它就好了,幸运的是,将电荷
在球体表面,其内部都对此没有任何意见,甚至完全不知道你在
啥.
这就是带电球形导体的情况.
相关标签: 导体 处于 平衡 电荷 分布 表面 明白 均匀 带电 形成
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