求用高中物理知识解答:为什么均匀带电球壳内部场强

供稿:hz-xin.com     日期:2025-01-18
为什么均匀带电球壳内部场强为零但是电势不为零啊,麻烦说详细一下,谢谢

面积元ds1和ds2在非圆心P处场强的叠加是不为零的,但是,P点的场强是由所有的面积元场强叠加而成的,在远离P点的那一侧面积元个数比另一侧多,但远离P的那一侧每个面积元在P点产生的场强弱,最后叠加的效果还是在P处场强为零,这是定性分析。
高斯定理:电场线起于正电荷,终止于负电荷,如果球面带正电,由于球面内部不带电,而无穷远处电势为零,相当于存在负电荷,所以电场线射向无穷远处,不会存在于球面内部,所以内部电场为零。如果球面内部电场为零。而对于静电屏蔽,则是球体内部有自己的电场,但它和外电场矢量叠加的结果是内部电场为零,内部电场为零了。

扩展资料
一、在静电场中,由于自然界中存在着独立的电荷,所以电场线有起点和终点,只要闭合面内有净余的正(或负)电荷,穿过闭合面的电通量就不等于零,即静电场是有源场;而在磁场中,由于自然界中没有单独的磁极存在,N极和S极是不能分离的,磁感线都是无头无尾的闭合线,所以通过任何闭合面的磁通量必等于零。
二 、只有当电场线密度等于场强大小时场线通量才能与场强通量等同,并统一遵从高斯定理。高斯面上的实际场强是其内外所有电荷产生的场强叠加而成的合场强。但利用高斯面所求得的场强则仅仅是分析高斯面上场强分布时所涉及的电荷在高斯面上产生的合场强,而不包含未涉及的电荷所产生的场强。
参考资料:百度百科-高斯定律

因为球面上的两对应部分在球内任意一点处产生的电场大小相等方向相反。

这是静电屏蔽的原理,均匀带电球壳内部合场强为零

均匀带电球壳内部场强为0,其实就是我们高中学的静电屏蔽,静电屏蔽的原理可以通过两个方面来解释:
1首先,.因为是带电球壳,所以球壳上的电荷必然平均的分配在球壳的各个部分,所以球壳各部分电势是相等的,相等于一个球的表面电势相等。
2.这时候再在球壳的外面加入一个匀强电场,球壳表面要想保持电势相等,必然球壳内部场强为0,因为如果有场强,根据U=Ed,必然会有电势的变化。从微观上来讲,球壳外的场强会让球壳内的电荷发生相对移动,这时移动的电荷会产生一个和球壳外的场强方向相反的场强,正好与原来球壳外的场强抵消,最后球壳内的场强为0。
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静电屏蔽

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Ei×ρΔVi),这是个矢量和,是多大呢?根据作用力反作用力这个合力与球对点电荷的作用力是等大的,而均匀带电球体求电场力是相当于所有4πa^3ρ\/3的电荷都集中于球心,故F=kq4πa^3ρ\/3R^2 =Σ(Ei×ρΔVi) = ρΣ(Ei×ΔVi),最后那一步不用我写了吧?