为什么导体表面电荷分布与曲率有关课件_第1页
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文档简介

1、关于为什么导体表面电荷分布与曲率有关现在学习的是第1页，共14页导体表面电荷分布与表面曲率的关系毋庸置疑，导体静电平衡后，表面毋庸置疑，导体静电平衡后，表面电荷的分布与曲率有关。但表面电电荷的分布与曲率有关。但表面电荷密度与表面曲率究竟是什么关系，荷密度与表面曲率究竟是什么关系，请看具体分析。请看具体分析。现在学习的是第2页，共14页一.孤立带电椭球体研究椭球带电的分布有较普通意义，因它与球，棒，面，联系十分紧密。决定电荷平衡分布的唯一条件是导体内部各点场强为0。假设我们考虑的是一旋转椭球,它有两焦点O1,O2。现在学习的是第3页，共14页过O1作一个小立体角,它在椭球表面上切出两块表面dS1

2、和dS2,dS1上电荷与dS2上电荷在O1产生场强抵消。现在学习的是第4页，共14页设dS1处电荷密度1，距O1距离为r1,dS1上电量dq1=1ds1，在O1产生的场强:21110141rdsdE注意到 ds1=ds1/cos1 （ 1是 r1 与表面法线 n1间的夹角）。现在学习的是第5页，共14页同时 ds1=r12d 1 因此：11102cos41ddE现在学习的是第6页，共14页22202cos41ddE 同理可知： ds2上电荷在 O1 处场强：现在学习的是第7页，共14页显然,d1=d2,而dE1=dE2.得) 1 (coscoscos2211现在学习的是第8页，共14页由平面曲

3、率定义知: (dl是椭圆上的一段弧长是椭圆上的一段弧长,经经计算知计算知:k与与cos并非成简单并非成简单的正比关系的正比关系,因此因此, 与与k也也不是简单正比的不是简单正比的.)2(cosrdddldk现在学习的是第9页，共14页二.锥形导体尖端附近的场杰克逊在经典电动力学中曾推倒出，尖端附近电荷面密度与 r-1+v 成正比，r是表面上的点离尖端距离，v是与锥角 有关的 常数，当 很小时，0 1/r ，这时才有面密度与曲率成反比。现在学习的是第10页，共14页三.进一步考察一些复杂导体，如图3，阴影部分电荷密度不会很大，但曲率却很大。现在学习的是第11页，共14页总之，导体上电荷分布是一个很复杂的问题，不能单靠两处曲率来比较它们的电荷密度。现在学习的是第1

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