怎么求带电孤立导体球的电势?

如题所述

1、运用静电场的高斯定理,算出电场强度分布;

2、然后积分,算出电势分布。

是以无穷远或大地零电势点,正电荷附近的电势大于零,负电荷附近的电势小于零(规定)。

具体求法:

1、要假设一个正的试探单位电荷(一库伦)从导体球面上,移动到无穷远处作的功大小就是导体球的电势;

2、当然要求做功必须知道电场分布(乘以单位一库伦电荷就是力),

3、所以得先求出场强的分布即E(r)的函数式子(可用高斯定理证明,在导体球外的电场分布与带同等电荷的点电荷集中在球心时场强分布表达式是一样的);

4、然后对E(r)dr积分,积分限是从R0到∞(R0是球半径)。

扩展资料:

一个带电导体球,如果跟其他带电体以及导体距离很远很远,以至于除了带电导体球自身携带的电荷产生的电场外,不受任何外电场的影响,则该带电导体就叫带电孤立导体球。

导体球带电,因此其周围就有电荷所激发的静电场,根据电势定义,将单位正电荷从导体球表面移到无穷远。

电场力做的功就等于导体球的电势:U=Q/4πεRR为导体球半径。

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第1个回答  2023-05-01
对于带电孤立导体球,可以使用库仑定律来求解其电势。根据库仑定律,两个点电荷之间的电势能与它们之间的距离成反比例关系,与它们所带电荷量的乘积成正比例关系。
对于一个带电球体,可以将其看作由许多微小的电荷元素组成。每个微小电荷元素产生的电势值可以通过库仑定律计算得到,然后将所有电荷元素产生的电势值相加即可得到整个球体的电势。
具体来说,可以采用积分的方法进行求解。假设球半径为R,球心处的电势为V0,球体上任意一点P的电势为V,则有:
V = V0 + ∫(k*dQ/|r-r'|)
其中,k是库仑常数,dQ是球体上微小电荷元素的电荷量,r是P点到球心的距离,r'是积分变量,表示球体内部的任意一点到P点的距离。
对于一个均匀带电球体,可以将球体上的所有微小电荷元素视为等效电荷Q,此时球体电势可以简化为:
V = kQ/R
其中,Q是球体所带电荷量。
需要注意的是,球体的电势是一个标量,没有方向性。
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