一个均匀带电的球壳,带电量为q,则对壳外部产生的场强为E=q/(4πεr),内部场强为零。
E=Q/ 4r ^2, r r,以球的中心为中心,制作一个半径小于r的球作为高斯表面,因为高斯表面的净电荷为零,所以球内的场强处处为零。
带电量为Q,半径为R。均匀带电球面内外场强及电势分布,内部场强E=0 球外部,等效成球心处一点电荷 E=KQ/r^2 rR,电势相等球外部,等效成球心处一点电荷Φ=KQ/r。如果是均匀带电球体结果与球壳相同。
均匀带电球体的电势分布:均匀带电球壳(带电总量为Q)球心,距离为r处电势为kQ/r(对于球壳的情况,仅在外部适用)(球壳内部电势为kQ/R,R是球的半径)。
对于球外的场点,即rR时,可直接使用高斯定理求解。
E=q/(4πεr),r≥R。在距离球心r处做高斯球面,球面上的电通量为(4/3πr×δ)/ε,因为场强均匀分布,所以场强的大小直接再除以面积4πr即可。
因为一个实心的导体球,当它带电后,由于同种电荷互相排斥,电荷将全部尽量远离而均匀分布在外表面,平衡时内部场强是0。
这是高斯定理的一个推论。做一个与带电球同心的,半径小于球半径的高斯球面,因为高斯面包围的净电荷为零,所以球壳内部场强处处为零。
假设铁球内部有电场,则铁球内部的电子一定会运动。最终静止的时候铁球内部肯定没有电子的运动,所以铁球内部没有电场。
这么说吧,达到静电平衡的导体,它的内部也还是有自由电子的,如果内部场强不为零的话,自由电子将要继续向导体边缘作定向移动。直到剩下的其余自由电子不受电场力为止。电子不受电场力,场强必须为零。
平衡时内部场强应是0,(不然内部的自由电荷将在电场力作用下而移动。)现在把球体的内部挖掉一个小球体,就成了一个球壳了,而挖空后并不改变原来的带电情况和电场,所以均匀带电球壳内部场强处处为零。
电子没有波动性,几率波不存在。根据量子力学理论,球壳上的所有电子都绝对无法通过波动性进入球壳的内部,所以均匀带电球壳的内部电场强度只能为零。
1、带电球体内部场强处处等于零,外部电场线沿半径方向(相当于电荷集中在球心处)指向无穷远处。
2、总之,均匀带电球体内的电场强度分布与距离球心的距离成反比,而在球体的外部和内部则存在不同的电场强度分布。这些分布受到电荷的分布和物理性质的影响。
3、均匀带电球体的电势分布:均匀带电球壳(带电总量为Q)球心,距离为r处电势为kQ/r(对于球壳的情况,仅在外部适用)(球壳内部电势为kQ/R,R是球的半径)。
4、一个均匀带电的球壳,带电量为q,则对壳外部产生的场强为E=q/(4πεr),内部场强为零。
1、高中的解释是,因为这是导体对内部的屏蔽效应 大学的解释是,对于球壳内部任意去一个闭合面,用静电场的两个maxwell方程,就能得到结果。
2、金属球体内部不带电,表面电荷均匀分布,电势为零(负点)或无穷大(正电),外部电势电场分布就像点电荷,其中电场线都是过球心的。金属球壳和前者一样,内部挖空后电荷仍均匀分布于表面,二者无异。
3、直到球壳(体)里的电场为零,这样就达到了所谓的静电平衡,而整个带电体就成为了一个等势体。因此,带电体的内部电场为零,而在外部,则可等效为点电荷的电场。