作者alice456 (orz)
看板Physics
标题Re: [问题] 电磁学请益
时间Tue Jan 29 17:25:43 2013
感恩版友们的回答
那我可以再请教一下
提到了由於金属空心球是"空心"的
因此如板友所说ψ=定值
那若这空心的地方不在是空心,而是有一堆零散的电荷好了
并且假设金属求壳带正电
那就会像
╭──────╮+
│ +q +q │
│ +q +q │
╰──────╯
这样这些电荷是会平衡在某处吗?
还是都直接跑到金属球壳表面了?
先前热心版友提到说电荷都会在金属球壳外表面
我个人理解(很可能错了)是想说外表面表面积比较大,所以作用力比较小
那若如先前所画用这样的带刺球壳
╭┬╮
├ ┤
╰┴╯
然後里面也有一些电荷q
那是否这些q会集中到中间
还是就一样跑到球体外表面??
感谢
※ 引述《profyang (prof)》之铭言:
: 因为要讲的完整一点所以用回文的
: 首先你要先知道两个前提
: 1.静电学的情况中,导体上电场一定是0,电位一定是定值
: 2.给定特定边界条件下
: 2
: poission equation ▽ ψ = -ρ/ε一定有唯一解
: (ψ顶多只差个常数 也就是电场E一定有唯一解)
: 一般最常用到的就是一个封闭区间其边界上电位都已知(对於导体的话当然就是定值)
: 又叫Dirichlet Boundary Condition
: 知道这两件事就好办了 首先来看整个"空心内部"这个空间
: 这个空间当然满足Dirichlet B.C. 事实上也只需要满足内部表面上电位是定值这个条件
: 我们现在来猜poission equation的解
: 最简单的想法就是ψ=定值
: 然後我们带进去看看是否在"空心内部"这个空间之中完全满足poission eq.
: 很显然满足因为你"空心内部"中没有电荷(当然有的话就不一样了)
: 再来他是定值当然也满足他的B.C.
: 所以ψ=定值就是他的唯一解
: 再来可以来看看外部空间有何不同
: 外部空间事实上是有两个boundary
: 一个是你导体外表面 一个是在无穷远电位=0
: 显然这还是个Dirichlet B.C. 所以有唯一解
: 但这不是它唯一要满足的条件
: 它还要满足"电场在导体外表面的总通量=Q/ε"这个条件
: 因此你若猜它的唯一解是ψ=定值当然就错了 除非你Q=0
: 它的解要视你的外表面的几何结构而定
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◆ From: 210.61.82.125
1F:推 profyang:我前面那篇的意思就是内部空间没有电荷的话 所有导体中的 01/29 17:28
2F:→ profyang:电荷都会跑到外表面 如果内部空间有的话 就导体内外表面 01/29 17:28
3F:→ profyang:都会有电荷 所以你那个内部长针的那个它内表面还是没有 01/29 17:29
4F:→ profyang:电荷 因为它内部空间没有电荷 01/29 17:29
5F:→ profyang:带刺球壳也还是空心的 只是他长得比较奇怪 01/29 17:30
6F:推 profyang:喔不好意思没看清楚 所以你这篇第二个问题是指带刺球壳 01/29 17:33
7F:→ profyang:而且内部空间也有电荷?那这样导体内表面当然也会有电荷 01/29 17:33
8F:→ profyang:我不是很确定你那边写的q是只在导体上还是有在内部空间 01/29 17:35
9F:→ profyang:另外 你本来的理解的确不对 跟面积大小无关 01/29 17:36
10F:→ mouwat:你会不会算电荷造成的电位阿 01/30 22:07
11F:→ mouwat:如果不会你应该学一下 如果会的话 你会发现导体内有电位差 01/30 22:09
12F:→ mouwat:有电位差电荷就会在导体内自由移动 最终平衡在表面 01/30 22:11