球形導體在勻強電場中能不能達到靜電平衡?其電荷又該如何分布?

時間 2021-05-06 20:21:54

1樓:玖玖罷拾憶

分布形式是σ=σ0*cosθ,σ0為與外電場有關的常量,可求得σ0=3ε0*E,E為外電場強度。並不與電場線垂直導體表面矛盾。

2樓:melonsyk

靜電平衡就是要求電場垂直表面的結果,因為如果有平行分量那麼電荷會繼續在導體上重新分布。具體來說,假設導體不會反作用於外場(試探電荷近似),表面電場是外場和感應電荷電場的疊加,要求平行分量相消;外場勻強已知,所以可以直接得到所需感應電荷的電場平行分量。以上就是物理實質,接下來就是用勒讓德展開去match了。

3樓:馮延超

處在外電場中的導體都能達到靜電平衡,球形導體也不例外。球在勻強外電場中,垂直於外電場方向的球的表面上的兩個點及其附近,電荷較多,外圍少一些。

處於靜電平衡狀態的導體,表面上任何一點的場強方向與該點表面垂直。這是指導體表面的電荷形成的內電場。

表面的電荷有電場並且電場與表面垂直,但是,還有勻強的外電場,它可不是與球形的每處表面垂直。靜電平衡時,球的內電場(附加電場)與外電場平衡,即合場強為零。球形導體表面的電荷分布就是由這個合電場決定的。

4樓:BGao

σ=σ0cosθ

為球表面面電荷密度,θ為球座標系的角。

高中競賽內容,也可由球座標系下,解Maxwell方程,用勒讓德函式展開得到。

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