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     

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.     

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。     

浅析导体在静电平衡状态下的场强

静电平衡状态是指导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态。处于静电平衡状态下的带电体,电荷只分布在导体外表面上,导体内没有净电荷,本文对静电平衡状态下常见的三种情形分析了导体在静电平衡状态下的场强,并举例验证了这三种情形下导体在静电平衡状态下的场强分布。     

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。     

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.     

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。     

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。     

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。     

导体面电荷分布与表面典率半径的关系

导体面电荷分布与表面典率半径的关系罗长薰，梁斌（陕西师范大学物理学系，西安７１００６２；西北电业职工大学，西安７１００５４；第一作者，男，６５岁，教授）在静电学中，孤立导体表面电荷分布与其表面曲率半径有关．通常研究孤立导体面电荷分布与表面曲率半径的关...     

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。     

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.     

通电导体的电场和电荷的分布

通电导体有表面电荷的堆积，在电阻率不均匀的导体内，还会有空间电荷的分布，正是由于这些电荷的存在，才能在导体内形成服从欧姆定律的稳定电流。