关于静电屏蔽问题的证明

在大学物理中,由于只限于研究无界空间或有界空间的均匀和对称的静电场,对静电屏蔽问题,只能从物理图象上定性地加以说明;而在电动力学中,虽然提及可以而且易于用静电场的唯一性定理证明但并没有给出.本文就给出这一证明.     

静电屏蔽的证明及其物理铨释

本文应用唯一性定理和部分电容概念对静电屏蔽分别提供证明;还结合迭加原理对静电屏蔽的物理机制作解释。     

均匀外电场中带电导体球表面上的电荷分布

本文通过物理分析,应用叠加原理、唯一性定理及类比方法得出了均匀电场中带电导体球表面上电荷的分布规律.从而求出了球外电场的分布.     

均匀静电场中导体球的镜象法

根据唯一性定理和迭加原理,对于在均匀静电场中导体球表面上的感应电荷用镜象电荷来代替,计算球外任一点的电位。与用解析法计算结果一致且计算方便。     

“电磁学”教学问题两例

<正> 在“电磁学”教学中,把问题归纳起来组织课堂讨论或进行课堂提问,最后总结得出正确答案,这是笔者常用的教学方法之一。这样做既有利于学生搞清问题,加深对基本概念的理解,巩固所学知识,又有利于培养分析间题解决间题的能力。现举两例如下:1.改变空腔导体内电荷的位置,为什么不影响导体外电场的分布?在研究静电感应和静电屏蔽时,常遇到这样的问题,在一个绝缘的导体球壳中放一个点电荷q,问(1)球壳内、外表面的电荷分布,壳内、外的场强分布如何?(2)如果点电荷     

关于静电场中镜像法的一些讨论

强调了镜像法在学习静电场唯一性定理中的重要作用,证明了导体拐角与点电荷镜像数量的关系,并就源电荷与镜像电荷的电量关系进行了讨论.     

关于根据能量守恒定律导出电磁感应定律的商榷

一、引言在普通物理学中讲授电磁感应定律时,不单纯作为实验结果,而从已学过的理论推导出来,则能使学生加深理解电和磁的密切联系,免于把电磁感应定律孤立起来。所以如何导出电磁感应定律是教学中应当重视的问题。从已有理论导出电磁感应定律,—般有两个方法:一个是根据导体在磁场中运动时,其中电荷所受的罗伦兹力而导出;另一个是电路的—段在磁场中运动时根据能量守恒定律而导出。现有的几种主要教材中用第二个方法的较多,例如福里斯和季莫列娃著普通理学,卡申     

平衡导体的电荷面密度迭加原理

迭加原理,又称为互不干重迭原理或独立作用原理.这种原理在物理学中应用广泛.例如:运动学中的位移、速度、加速度,动力学中的力,电路学中的电流以及光学中的光波等,都服从这一原理.在这篇文章中,我们将介绍另一个迭加原理.这就是平衡导体的电荷面密度迭加原理.这一原理可以看成是导体迭加定理的直接推广.它对解普通物理学中有关静电问题很有用.     

接地导体上的感应电荷

在电场的作用下,处在电场中的接地导体上,一般会产生感应电荷,感应电荷的大小与场源电荷的大小,导体的形状及导体与场源电荷的相对位置等因素有关。在电磁学和电动力学中,可根据具体问题采用不同的方法,求出导体上感应电荷的大小。本文给出一种用互易定理求接地导体上感应电荷的方法。设有一组导体,所带电荷分别为Q_1、Q_2、…Q_n,这些电荷在各导体上产生的电势分别为     

用场的观点来解释趋肤效应

在趋肤效应的教学过程中,在普通物理的范围内要把趋肤效应讲深、讲具体总感到有些困难,在福里斯等所著作的普通物理学中只阐述了交流电通过导体时,在电流增大的情况下,是存在趋肤效应的.至于在电流减小的情况下又如何,这一点未加讨论。在七八年“物     

《电动力学》静电场的学习指导

静电场是《电动力学》中很重要的部分内容,在实际中有着广泛的应用,因此必须熟练地掌握。其重点是静电场的场方程及其物理意义;静电场的边值关系;静电场的唯一性定理;静电场的标势方程和标势的边值关系以及标势的求解方法。对于电多极展开法,只要求掌握电多极子的概念。 一、静电场的场方程、势方程及其边值关系、唯一性定理     

王育邠、葛墨林合著《大学物理中的前沿问题》获好评

由西大现代物理研究所王育邠同志与南开大学葛墨林教授合著的《大学物理中的前沿问题》(由王育邠执笔),是一部介绍现代物理研究方向上几个较为活跃课题之基本理论的著作;可供攻读物理的大学生、研究生参考,也可作为物理专业高年级学生的选修课教材。全书共5章。约]5万字。书中所介绍的电动力学中的电荷禁闭、量子荷尔效应、分数量子荷尔效应、量子力学中的超对称、自由电子激光理论和范德瓦尔斯力的微观统计理论等课题的实验概况及基本理论现状,都是当前物理学中的几个引人注目的前沿问题。近     

关于三维导体自感磁链的计算

给出了用磁能法计算三维导体自感磁链的方法，该方法与电动力学中采用的方法不同，可使工科院校学生在学习普通物理时易于接受。     

导体的静电平衡条件不是充分条件——电磁学教学研究之二

在最近由人民教育出版社出版的某些《电磁学》教程中,认为导体的静电平衡条件即导体体内场强处处为零(以下简单地用E内=0表示),不单是必要条件而且是充分条件。对此,我们本着百家争鸣的精神,提出一点不同的看法来讨论,即我们认为这只是必要条件,而不是充分条件。所谓是充分条件,就是如果已知导体有(?)内=0,则导体必处于静电平衡状态。《电磁学》中提到,对此的证明需要用到静电场边值问题的唯一性定理。我们认为这里有两点值得商榷,第一,现在我们问题的已知条件是内=0,需要证明的是导体处于静电平衡状态,所以在证明过程中显然不允许引用静电场边值问题的唯一性定理。因为众所周知,这个定理是针     

非均匀介质中有导体存在时唯一性定理的证明

有导体存在时的唯一性定理是求解静电场问题的主要依据．本文推导了非均匀介质中的静电势方程，进而对在非均匀介质中有导体存在时的唯一性定理进行了详细证明．     

导体球面电像变换函数及其应用

静电场的唯一性定理是电像法可行、可靠性的基础依据.而具体静电模型若采用电像法处理,必须面对像电荷的位置、电量和个数等问题,这也是电像法被称为“特殊方法”的原因,也正因此,电像法始终难以摆脱拼凑解的嫌疑.应用勒让德多项式与其母函数的关系证明了导体球面电像的合理性和唯一性.引进电像变换函数用以表达导体球外带电体的像格林函数,以实现任意带电体电场中存在导体球界面情形下数值计算的预处理,将边值问题转化为已知电荷分布下的电势计算问题.     

电动力学教材改革初探

<正> 笔者在几年来电动力学教学实践中,主要参考和研究了费曼物理学讲义中有关电动力学方面的内容,认为这本讲义中有许多重要深刻的物理思想应当渗透到电动力学的教学中,并以此想法将电动力学教学内容作了些改写,由于篇幅所限,现将改写内容中关于矢量分析与场论和恒定场两部分的主要物理思想和内容结构介绍于后,供读者参考.     

加速电荷辐射原理求解雷击水平导体辐射场

雷击电力和通信线路或建筑物水平金属时,雷击点处或导体弯曲处会辐射出较强电磁场,分析雷击水平导体周围电磁场对于周边物体雷电防护具有重要意义。根据经典电动力学中加速电荷产生辐射场的原理,将雷击水平导体辐射电磁场分成通道产生电磁场和导线产生电磁场两部分,两者因传播速度不同分别建立不同运动电荷辐射场模型。实例以地面上水平导体受雷击及90°直角折弯导线流经雷电流后电磁场作分析,并绘出对应的辐射电场波形。分析结果表明雷击导体附近辐射电场主要由雷击点和弯曲点处电荷加速与减速引起。加速电荷辐射场分析法与偶子极等方法有异曲同工之妙,且更有助于理解雷击处电磁辐射物理机制。     

角域中能否应用电象法的一个证明

ｎ＝πα为正整数时,变换后的像电荷位于２个圆内接正ｎ边形的顶点上,只有原电荷所在的顶点位于原角域内,唯一性定理得以满足,可以应用电象法。但当ｎ为非整数时,由于至少有２个顶点落入角域,不满足唯一性定理,因而不能应用电象法。     

处理静电问题的几种方法

静电问题是电动力学教学中的重点和难点.处理静电问题的方法很多,主要有在唯一性定理基础上提出尝试解、分离变量法、镜像法等.该文对一电动力学的实例,用三种方法从不同物理角度对其进行分析和求解,以便能了解各种方法之间的内在联系,举一反三,更好地用这些方法去处理和掌握静电问题.