电势差与价电子能态关系研究

根据电相互作用原理,从微观角度分析了霍尔电势差,导体、绝缘体和半导体两端电势差产生的机理.认为在外电场的作用下价电子吸收外电场能量,并将其转化为晶格势场中的电势能,从而导致价电子在晶格势场中的电势降落(价电子远离原子核),因此,在霍尔元件上垂直于外电场方向上存在霍尔电势差,导体、绝缘体、半导体两端的电势差都是沿外电场方向所有价电子在晶格势场中的电势降落的总和.同时首次给出了空穴形成的物理图象:价电子由电负性弱的原子向电负性强的原子转移形成空穴.也首次给出了反映晶体各向异性的方法——测量非外电场方向绝缘体、半导体两点之间的电势差.     

感生电场中的电势和电势差

一般情况下在感生(涡旋)电场中是不能引入电势和电势差的概念的,但当有导体参与时,自由电子在涡旋电场的作用下重新分布,出现了电荷的堆积,因而建立了静电场,从而可以比较电势的高低.接入常用的磁电型电压表对该电势差进行测量和计算,会发现不同的连接方式,测量和计算的结果不同;甚至会发现同时接入多个电压表时,各块表的测量和计算结果也不相同.     

论电磁场中势的表示与意义

阐述了电磁场中常见的势的表述及意义,即静电场中的电势、电场中的电矢势、稳恒磁场中的磁标势和磁矢势,并举例分析了对这些势的求解,和其在物理学中的应用。     

关于电势和电势能问题

在目前的大学教材中,关于电势能及电势的概念存在着许多值得讨论的问题.以下谈谈我们对这些问题的看法. 有些教材中写道:“电荷在电场中一定的位置处具有一定的位能”.这种提法的主要根据在于静电场是保守场,电场力作功与重力作功情况相似.而在重力场中,质点在某一位置时被认为有一定的重力势能,因此也认为电荷在电场中有一定的电势能.这个理由对不对?重力势能到底属于谁所有?是属于重力场,还是属于质点,下面我们举例来加以分析说明:     

静电场矢势物理特性研究

根据阿——玻效应的思想，给出了静电场中的矢势定义，应用电磁场中麦克斯韦方程组，推导出矢势满足的微分方程组及边界条件，并解释了静电场矢势的物理意义，根据其性质计算了无电荷存在的空间介质球置于匀强电场中空间电场的分布。结果说明在电场中引入矢量势，能够刻画静电场的物理性质。     

论电势零点的选择

处理静电场问题时，常常需要求解空间各点电势，而电势的求解又与其零点选取密切相关。电势零点选择适当，往往能使问题简化，选择不当，不仅会使计算繁琐，甚至有时会导致结果失去物理意义。一、电给石点选择的任意性及处目实际问题时的一般限制电势是一个相对量，孤立地谈茶点电势的高低和正负是没有意义的。取不同的电势参数点，各点电势数值不同。在控电场一定的情况下，参数点的变化，影响各点的电势数值，但并不改变电场的分布状态。因此，可用不同的电势描述同一电场，即电势零点的选择具有任意性。从数学上看，根据定义当参数点从广…     

关于均匀电场中电势零点的选择

在静电场中,只有选择了零点,场中各点的电势才能被唯一地确定.零点选择的一般原则是:其位置的选取必须保证场中的备点的电势有意义并单值,而在同一问题中,零点(参考点)一般只能选取一个。对于分布在有限范围内电荷产生的电场,零点一般选在无限远处;对分布至无穷远的匀强电场,零点一般选在场中某点 o 处,也可以选大地为零点。当有     

静电场中具有对称性的复杂导体电势计算

就静电场中导体的电势计算方法—叠加法加以扩充,对静电场中复杂的导体的电势问题进行了分类讨论,由此解决了很多复杂的静电场中的导体的电势问题。由于处在静电场中的导体达到静电平衡后是一等势体,导体中哪一点(面)的电势能代表整个导体的电势是求解导体电势的关键。就静电场中具有对称性的复杂导体电势的计算采用了新的分析方法和解题技巧。     

恒定电场

根据电动力学我们知道空间中静电场的分布情况是可以通过边界条件以及泊松方程求解出来的,且解是唯一的.原则上,只要知道边界条件,我们就可以通过求解泊松方程来解决一切静电场问题.实际上这种方法还可以推广到涡旋电场中.该论文讨论了如何将研究静电场的数学方法应用到研究涡旋电场中.我们从最简单的通电螺线管激发的电场出发,求解通电螺线管内、外的涡旋电场分布函数,其次分析这些函数描述的电场是否为保守场,最后通过定义假想电流、涡旋电场矢势、涡旋电场标势将恒定电场通过泊松方程以及边界条件表达出来.     

关于零电势参考点选取的讨论

本文通过分析无限长均匀带电柱面零电势参声点选取的问题,归纳出零电势参考点选取的统一原则,并在此基础上提出好静电场中任一点“电势”定义的建议。     

零电势参考点的选择

在计算静电场中某一点电势时,必须首先选定零电势的参考点.参考点的选择,原则上是任意的,但又不是完全任意的,这是因为零电势参考点的选择必须满足一定条件:1)必须使电场中各点的电势具有确定的值;2)在同一问题中,只能选择一个零电势参考点;3)电势的表达式应最简单.如果零电势参考点选择不当,就会造成计算上的困难,甚至导致错误的结论,所以,正确地选择零电势参考点是一个很重要的问题.如何选择零电势参考点呢?本文对此问题作一分析.     

外电场中椭球静电性质的若干讨论

对于孤立带电导体椭球产生的静电场问题,一直吸引着研究者的兴趣,例如研究椭球形电容器的静电能、点电荷对椭球体的镜像荷问题、椭球壳的互作用等问题.在此启发下,我们通过引入椭球坐标系,进一步讨论处于外电场中的中性导体椭球的电势、电场及感应电荷的分布,所用方法还可以立刻推广到外电场中一般介质椭球静电性质等有趣情形.     

从静电场中的E和U看场中点与整个场的关联

静电场中,电场强度(?)和电势U是描写场固有特性的两个很重要的物理量.(?)、U都是场点的单值函数.一为矢量,一为标量.但(?)和U并非互不关联,对场中某点而言,(?)和U又互为对方的单值函数.亦:U=U(?)……(1)(?)=(?)(U)……(2).有趣的是这两个关系式把“动”与“静”、“点”这个有限空间与“场”这个无限空间这两对对立的矛盾统一在一个等式里了.下面我们从这两个式子的具体推演看这两对矛盾是怎样“统一”的.     

静电场的能量

在《电磁学》中关于静电学的能量有静电位能（简称电势能）、电荷间的相互作用能（简称互能）、带电体的自能和电场的能量等概念，这几个概念之间的区别与联系，是初学者不易理解和掌握的，下面就这几个概念的区别与联系加以总结，供自学者参考。1电势能与互能电势能是指一点电荷q在外电场中任意一点P的能量Wp，它等于点电荷的电量q与外电场在p点的电势Up的乘积：互能是指两个和两个以上的点电荷系中各点电荷间的相互作用能，由于电荷之间的相互作用的静电力为保守力，因而电荷间存在与相对位置有关的势能。1．1两个点电荷之间的相互作用…     

关于电位计算的一点思考

由于静电场力作功与路径无关,所以在静电场中可以引入电势U．在电场强度E比较容易计算的情况下,利用电势与电场强度的积分关系就可以求出静电场中任一点P处的电位。上式中P0点为电位参考点,即Up0＝0,E为积分路径上任一点处的电场强度,dl为元位移。一般地,当电荷为有限分布时,常选取无穷远处作为电位参考点,即U=0,此时当电荷分布无限时,如果仍然选取无穷远处作为电位参考点,则积分（2）据具体的电荷分布就可能遇到发散而电位不确定,就必须选取有限远处作为电位参考点。例题半径为R的无限长直圆柱体内均匀带电,电荷体密度为p…     

用电力线管推导电场能量及电场能量密度

电力线是描述电场分布的形象工具，电力线所到达的空间都存在电场，而静电场的能量定域在静电场中，即电力线所到达的空间。据此，本介绍一种用电力线管的方法推导出静电场能量及电场能量密度的方法。     

等量同号和异号两点电荷中垂线的特殊意义

依据静电场中点电荷电场强度和电势的定义，讨论了等量同号和等量异号点电荷中垂线上电场和电势分布的特点，得出结论：等量同号点电荷中垂线与该电荷系统的电力线重合；中垂面上电力线呈辐射状分布；等量异号点电荷的中垂线是该电荷系统的等势线，中垂面是等势面。     

大学物理中势函数的教学与思考

在传统的万有引力教学中引入万有引力场强和引力势,在大学物理的初始阶段就建立起场的概念,注重物理学的思想方法,对保守力场的场强和势函数、保守力和势能、非保守的电磁场的场强与矢量位和标量位的关系进行了比较,使得力学和电磁场的教学有机的衔接和统一。     

静电场电势零点的选择

关于静电场中电势零点的选择,在原则上是可以任意选定的,而在某些情况下电势零点的选择要受到一定的限制。本文将从数学和物理的角度说明其选择的任意性,以及如何选择电势零点才既有物理意义又方便解题。最后讨论零点不同的电势如何进行叠加。     

谈《生物电势差》

本文简要介绍了存在于生物界中膜电势、动作电势、损伤电势等生物电势差,对其产生膜电势的物理过程作了一些探讨。