真空中电场强度为E的均匀电场,将半径为R的一个导体球放到这个电场里,球的电势为ψ,求球外电场和球上电荷

如题所述

第1个回答  2021-01-02

第2个回答  2013-06-08
考虑两个均匀体带电电介质球,等量异号,相互重叠,中间的零电空腔电场强度匀强,方向与正电球心指向负电球心的矢量平行,大小正比于球心距。借助电荷体密度ρ、球心距d等参量,算出场强表达式。
将导体球置于匀强外场中,为使球内零电场,感应的自由电荷要在内部产生一反向匀强电场抵消外场。由静电场的唯一性定理,这种分布唯一确定,也就是说,我们如果刚好试出某种电荷分布能实现它,也就找到答案了。
由刚才的案例,可知取球心距为一小量的情况(并取两球半径等大),能实现这一目的。借助刚才的那个表达式,算出ρ·d(理论上这里d为无穷小量,ρ为无穷大量,但乘积为有限量),再将表面错开的体电荷沿径向压成一薄层(注意薄层厚度与 径向和外电场方向的夹角的余弦 成正比),即得导体表面电荷面密度与位置的关系。
球外电场,可将导体电荷重新看做两个均匀体带电体叠加而成,进而等效于电偶极子,算得场强,再和原有的匀强场叠加。
静电场中的经典问题,希望能帮到你。
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