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。     

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.     

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。     

长直椭柱导体表面静电场的数值计算

依据最低能量原理,将椭柱导体表面的电荷离散成有限电荷微元,通过电荷微元的坐标轮动,寻求体系的最低能量位形,得到了体系达到静电平衡时的电荷密度分布,进而依据高斯定理描述了导体表面的电场分布。     

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     

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。     

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。     

静电平衡时导体表面带电极限的经典讨论

０引言导体在静电平衡时所具有的性质之一是导体内部处处没有未抵消的净电荷（即电荷的体密度ρｅ＝０），电荷只分布在导体的表面［１］。由此可以提出下面的问题：当导体表面原子的价电子全部失去了以后，如果再继续充正电，则内部原子就要开始失去电子，产生的正电荷将...     

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。     

导体结构对超导磁体最大磁场的影响

现有文献在计算超导磁体的磁场时,往往假定电流在导体截面中的分布是均匀的,而不考虑导体的具体结构。本文通过对美国威斯康辛大学5500MWh超导储能线圈设计方案在采用不同导体结构情况下的最大磁场进行计算和比较后指出,导体结构对线圈导体处磁场的分布和最大磁场的大小有很大的影响。不考虑这个因素可能对磁体的稳定和安全运行带来严重问题。文章同时指出,对于大型超导储能线圈导体的结构设计,除了要考虑传热和冷却,机械强度和制造工艺等因素外。同样需要考虑由于导体截面中电流的不均匀分布对最大磁场的影响。     

带电导体表面的电场强度

带电导体表面的电场强度有突变,本文论述了导体表面上一点的场强为σ/2ε0,即为导体外场强大小的一半。     

静电学中疑难问题一例

本文对静电学中的一例疑难问题做了论证,证明了空心导体球内的点电荷无论放在何位置,导体球外表面上的电荷皆为均匀分布且是唯一的解答。     

连续分布电荷的电像

本文论证了连续分布电荷的电像,给出了像电荷密度ρ_i、像电荷分布区域S_i、以及电势的表达式。原则上只要已知电荷的稳定分布,便可求解边界条件为无限大接地导体平面或导体球的电势;对于对称性较好的组合导体系统问题,也可进行求解。     

带电导体表面的场强和场力

本文从静电平衡条件下导体表面电荷实际上存在纵深分布的情况出发，通过特例，定量讨论了一般电磁学教材未曾触及的导体表面场强和场力问题。并对所得结果进行了分析和推广。     

恒定电流密度分布与霍耳电场

研究了恒定电流场中电流密度沿导体径向的分布和霍耳电场产生的机理及作用,结果表明,沿径向载流子密度增大、载流子定向运动速度增大,载流子在晶格势场中的能态逐步升高;无论在载流的导体内还是在处于超导载流态的超导体内都存在着径向的霍耳电场;霍耳电场的存在是载流子力学平衡的必备条件,霍耳电场关于径向的线积分是载流子在晶格势场中能量增量的量度.霍耳电场与电流磁场的坡印亭矢量表示了电流能量的传输方向,同时证明了焦耳热来源于载流子在晶格势场中的能态变化——从高能态向低能态跃迁,它可以用导体内的轴向电场和电流磁场的坡印亭矢量来表示,导体外表面附近的电场来源于载流子的运动状态变化,而不是直接来自于电源.用处于载流超导态的超导体不存在轴向电场的事实,说明了载流导体内的轴向电场并不是稳定分布的电荷产生的.     

孤立导体球壳外表面上的电荷分布

讨论了孤立导体球壳的一个特点,即对壳内的各种静电荷分布,壳外的场总是表现为一个点电荷的场,壳外表面上的电荷总是作球对称的均匀分布。并从定量计算和定性分析两方面来说明这一点。     

点电荷对延长线上置一接地导体球形成的电场

用分离变量法计算了点电荷对延长线上置一接地导体球形成电场的电势,对此分析得到电场的电像,从而给出电场强度与电像有关的表达式,进一步导出电场线方程,利用Mathematica软件绘出了点电荷对不同带电情况相应的电场线簇图.     

关于外界干扰影响平行板电容器极板间电位差的讨论

本文讨论了平行板电容器处在不同的外场中,平行板电容器两板之间的电位差与极板内表面上的电荷成比例地改变时,电容器的电容保持不变.