如图所示半径为r的球带电量为Q,
如果球是导体,可用镜像法来讨论:
设想球内有两点电荷Q1和Q2,用它们代替球面上电荷Q对空间电场的作用,Q1+Q2=Q,将Q2放在球心,由于对称,Q1,Q2和q应在同一直线,导体在静电场中是等势体,球面任意一点P电势为
φ=(q/r'+Q1/r1+Q2/R)/(4πε0),
其中,r'---q到球面距任意一点P距离,r1---Q1到球面任意一点P距离,R---球半径。 又设q到球心距离为r。
适当选取Q1和r1的数值,使得q/r'+Q1/r1=0,那么,
φ=(Q2/R)/(4πε0)=Q2/(4πε0R)=(Q-Q1)/(4πε0R),
只要确定Q1就可求得电势φ。
那么,Q1和r...全部
如果球是导体,可用镜像法来讨论:
设想球内有两点电荷Q1和Q2,用它们代替球面上电荷Q对空间电场的作用,Q1+Q2=Q,将Q2放在球心,由于对称,Q1,Q2和q应在同一直线,导体在静电场中是等势体,球面任意一点P电势为
φ=(q/r'+Q1/r1+Q2/R)/(4πε0),
其中,r'---q到球面距任意一点P距离,r1---Q1到球面任意一点P距离,R---球半径。
又设q到球心距离为r。
适当选取Q1和r1的数值,使得q/r'+Q1/r1=0,那么,
φ=(Q2/R)/(4πε0)=Q2/(4πε0R)=(Q-Q1)/(4πε0R),
只要确定Q1就可求得电势φ。
那么,Q1和r1怎么选取?一定要满足q/r'+Q1/r1=0。
容易看出,r-R
------Q1也可选取其他位置,相应地Q1也不同,求出的φ也不同,但是求出的电场是一样的------
于是,φ=(Q-Q1)/(4πε0R)=(Q+qR/r)/(4πε0R)。收起