带电导体表面曲率和电荷密度的关系

引言众所周知,孤立带电导体处于静电平衡状态时,导体表面曲率大的地方面电荷密度大。但导体表面曲率与面电荷密度之间究竟有什么定量关系?D.哈里德指出过:对于某些简单例子(如球面),这是一种线性关系,文献的作者通过对旋转椭球面的     

带电导体表面电特征的讨论

孤立带电导体在静电平衡状态下的表面电特征,是电磁学教学中讨论的主要问题之一,但与此有关的讨论一般较欠缺,容易造成学生的误解,影响学生对一些基本概念的理解与掌握。针对这个问题,本文先应用功能原理,通过分析表面电荷层的厚度确立电荷分布的面电荷模型,从此出发讨论电荷面密度与曲率的各种关系;计算表面上的场强和表面所受的电力,并用虚功原理证明受力方程成立.     

静电平衡条件下导体面电荷分布研究

通过逻辑推理和具体计算,讨论了处于静电平衡状态的孤立导体上的电荷分布问题。研究了处于静电平衡状态导体的面电荷密度与导体表面曲率的关系。得到了导体面电荷密度与表面曲率并不成正比的结论。     

对球形尖端导体表面附近静电场的研究

尖端导体表面附近的静电场分析，是研究静电平衡时导体表面电荷分布与其表面曲率关系的重要手段。求解球形尖端导体表面附近的静电场，发现这种导体表面附近的电场、导体上的电荷分布规律与理想尖端或锥形尖端相比较，电场强度和电荷密度均小得多，它们的分布随相关参数的变化而更快。     

对孤立椭球导体面电荷密度与表层曲率之间关系的研究

对于孤立椭球导体,即处于静电平衡作用下,而椭球导体面上电荷密度的分布规律在理论分析上一直都是一个比较复杂的静电学问题,人们普遍认为,孤立的椭球导体面上的电荷密度上的电荷密度随着表面曲率半径的增大而增大,而确定的比例关系一直没有定量得出.本文将通过理论计算得出导体表面曲率与电荷密度之间的定量关系.首先,用平面曲率来表示曲面的曲率,其次,计算正圆柱面、旋转双曲面和旋转抛物面的曲率.最后确定带电孤立椭球面电荷密度与表层曲率关系,认为对于一般的孤立椭球导体,面电荷密度与表层曲率的1/4次方成正比,这表明了电荷大的地方电荷密度也大,同时电荷密度不仅与H存在一定的比例关系,而且还和导体的空间角度存在一定的关系,即不同的空间角度对应着不同的面电荷密度值.     

几何形状对孤立导体面电荷分布的影响

本文通过例子说明了几何形状对孤立导体上面电荷分布的影响,然后再通过对几种带电孤立导体的电荷密度的分析、计算、讨论,得出孤立导体表面电荷分布不仅与导体表面的曲率有关,还与导体表面的整体形状有关。     

几何形状对孤立导体面电荷分布的影响

本文通过例子说明了几何形状对孤立导体上面电荷分布的影响,然后再通过对几种带电孤立导体的电荷密度的分析、计算、讨论,得出孤立导体表面电荷分布不仅与导体表面的曲率有关,还与导体表面的整体形状有关。     

关于静电平衡导体表面电荷分布规律的研究

采用椭球坐标系,造典型二次曲面——单叶双曲面作为导体表面,定量分析出在静电平衡条件下,导体表面上面电荷密度的分布规律,进而说明:一般条件下,导体表面的电荷密度与其曲率并不成正比。     

孤立带电回转椭球导体电荷面密度的一种特殊求法

孤立带电球形导体连续缓慢地变形为回转椭球导体，是一种保持静电平衡的变形过程．在这种变形过程中，无电荷的流动，电荷面密度只随局部表面积的变化而变化．这样就可以用几何方法，由球形导体的电荷面密度求出回转椭球导体的电荷面密度．     

孤立民导体凹凸型尖端表面电荷与电场分布

从电荷分布的微观解释和导体表面电场的特性出发,对孤立民导体凹凸形尖端处表面电荷与电场分布进行了定性分析;根据此带电导体的等势面与电力线正交的特征,给出了此带电导体尖端处的表面电荷与表面电场间的定量关系式,并进行了讨论。     

孤立带电导体凹凸形尖端表面电荷与电场分布

从电荷分布的微观解释和导体表面电场的特性出发,对孤立带电导体凹凸形尖端处表面电荷与电场分布进行了定性分析;根据此带电导体的等势面与电力线正交的特性,给出了此带电导体尖端处的表面电荷与表面电场间的定量关系式,并进行了讨论.     

规则孤立带电导体上的电荷分布规律

本文给出孤立带电导体上的面电荷密度按导体表面的法向量的模的分布规律：1.导体的凸面上的面电荷密度σ与该点法向量的模{↓△f}之积为一常量，即σ{↓△f}=const；2．导体的凹面上的面电荷密度σ与该点的法向量的模{↓△f}之商为一常量，即σ/{↓△f}=const．曲面的法向量的模的几何意义是：对同一曲面而言，法向量模较大处，该点曲率较小，法向量模较小处，曲率较大。     

导体表面带电的均匀性研究

分析了带电导体表面的电荷分布。从电荷分布的微观解释和导体表面的特性出发,对带电导体表面电荷及分布做出了定性分析,并估算出任何带电体的带电层厚度均不超过一个原子的线度。根据带电导体与电介质的特性,给出了带电导体表面电荷与表面外电场间的定量关系式,并进行了详细地计算讨论。进而得出,无论是怎样的带电体,都至少有2个带电表面,不存在理论分析中二维度的纯数学带电面。现实中的任意带电体,仅有宏观意义上的均匀带电表面,而微观上是不存在均匀性的。     

静电平衡导体表面张力分析

静电平衡条件下,孤立带电导体表面任意一点的电荷处于其它电荷激发的电场中,因此受到其它电场斥力的作用,此力即为文章所讨论的表面张力。文章通过理论分析推导出导体表面张力密度与电荷密度之间的关系式,推导出孤立带电导体球、无限长导体圆柱及导体椭球的表面张力密度与所带电荷及其几何参数之间的关系。     

尖端导体表面附近的静电场的研究

根据数学物理理论,对尖端导体表面附近的静电场进行研究。得出尖端导体表面附近的电势分布和等势线方程。利用场强与电势的关系,导出尖端导体表面附近的电场强度的数学表达式,并求出尖端导体表面的面电荷密度,进而又利用电场强度与等势线的关系,导出尖端附近的电力线方程。     

载有稳恒电流的直园柱导体表面电荷和内外电场的分部

引言对于稳恒电流的形成起重要作用的静电荷和静电场在导体上是如何分布的问题,一般电磁学教材都不加以讨论,甚至根本不提起。有的教材虽然作了一些分析,但也不可能给出定量的论证。本文从解拉普拉拉斯方程出发,选取通过稳恒电流的直导体为例,给出了导体内外电场强度的分布以及产生这些电场的导体表面电荷面密度的分布,以供教学参考。     

点电荷和导体球静电问题的积分方程解法

应用静电场中导体静电平衡时导体表面感应电荷面密度满足的鲁宾（Robin)积分方程和特殊函数性质，简单求解了点电荷和导体球静电问题。     

点电荷和导体球静电问题的积分方程解法

应用静电场中导体静电平衡时导体表面感应电荷面密度满足的鲁宾 (Robin)积分方程和特殊函数性质 ,简单求解了点电荷和导体球静电问题 .     

带电长直薄板长直剖圆柱面外的电势电场

本文主要通过带电长直薄板和长直剖圆柱面的电势、电场计算和讨论,加深了对导体表面电荷分布规律的认识,并指出了曲率相同的导体,表面电荷面密度分布不一定均匀。假设带电体表面均匀带电,运用积分求电势、电场分布的方法,实际意义不大。因此本文在分别求解电荷均匀分布条件和等势面条件下的电势、电场分布后。作出了必要的比较和说明。     

尖端导体表面附近的电场特性

以圆锥形导体为研究对象,从求拉普拉斯方程在边界条件下的解出发,得到尖端导体附近的电势分布和等势线方程。利用场强与电势的关系,导出尖端导体表面附近电场强度的数学表达式及其表面面电荷密度。用计算工具软件M athem atica作出相应的等势线簇图形。