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导体电介质和磁介质之匀强电场中导体球的电场和总电场.ppt

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卖家[上传人]：wt****50

文档编号：56796782

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在一个电场强度为E0的匀强电场中，放置一个半径为R的不带电的导体球，导体球上感应电荷产生的场强和电势是如何分布的？球内外总场强和电势是如何分布的？,[解析]如图所示，建立坐标系，如果不考虑导体球，取中垂线的电势为零在匀强电场中场点P电势为U1 = -E0rcosθ ，,,,,,负号表示电场线指向电势降低的方向导体球放到匀强电场中之后，在导体的表面感应出正负电荷，等效于一个电偶极子电偶极子的电势为,,,,{范例11.2} 匀强电场中导体球的电场和总电场,其中C是待定常数导体球外的电势是外电场的电势与电偶极子的电势叠加的结果,,,,,,,因此C = E0R3P点的电势为,,,比较电偶极子的电势公式,,,,{范例11.2} 匀强电场中导体球的电场和总电场,,在直角坐标系中，电势可表示为,,导体是等势体，在导体在中垂线上，其电势为零当θ = 0，r = R时，U = 0，可得,,,,可知等效的电偶极矩为pe = E0R3/k电场强度的x分量为,,电场强度的y分量为,,当匀强电场的方向从左指向右时，放在匀强电场中的导体球在左边感应出负电荷，在右边感应出正电荷，感应电荷在球的内部产生的是匀强电场，在外部产生的是非匀强电场。

电场线从右边感应的正电荷出发，到左边感应的负电荷终止，内部是直线，外部是曲线感应电荷的等势线与电场线垂直导体球放在匀强电场中之后，感应电荷在导体球内部的电场与匀强电场大小相等，方向相反，因而抵消为零感应电荷在球外的电场与匀强电场叠加后，使匀强电场发生变形在左右两侧，场强获得加强；在上下两侧，场强部分抵消而减弱。

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