均匀异号电荷等大共轴圆板轴线上电场均匀性研究

重新推导了均匀带电圆形薄板在轴线上的电势和电场强度公式,建立了均匀带等量异号电荷共轴圆板在轴线上的电势和场强公式.研究表明:均匀带等量异号电荷共轴圆板在轴线中心的场强最小,两板内表面的场强最大.引入均匀系数的概念,说明了两板之间的轴线上形成匀强电场的条件.     

应用电势梯度求场强时应注意的一个问题

文章通过分析利用电势与电场强度的微分关系求均匀、非均匀带电圆环轴线上的电场强度,探讨了在已知某一轴线上电势分布情况下求轴线上电场强度的方法,得到了电场强度在轴线上的投影是电势在该轴线上的变化率的结果.     

电各向异性介质中带电圆环的电势和场强

由电各向异性介质中连续带电体的电势公式,利用积分的方法,求得放置在电各向异性介质中的均匀带电圆环在其轴线上所激发的电势,并进而求得在其轴线上激发的场强。对求得的结果进行讨论,可得到在电各向异性介质中均匀带电圆环在其轴线上所激发的电势和场强的一些的特点。     

电荷投影法在研究无限长导体薄板电荷分布规律中的应用

利用无限长均匀带电圆柱面的电荷分布规律和无限长带电直线的场强公式,采用电荷投影法推导了有限宽无限长带电导体的面电荷分布规律.根据电势叠加原理推导了电势积分式,利用场强与电势之间的关系推导了电场强度两个分量的积分式.将公式无量纲化,通过数值积分计算了电势和场强的分量之值.通过作图,显示了有限宽无限长带电导体薄板的电势和场强,画出了二维等势线和电场线,充分显示了场强的分布规律.     

瓣形均匀带电面和均匀带电体在其球心处的电场

在大学物理课程电磁学部分的教学中,经常会利用高斯定理研究均匀带电球面、均匀带电球体等电荷分布具有高度对称性的带电体的电场分布.对于这些均匀带电球面、均匀带电球体的一部分,比如瓣形均匀带电面和瓣形均匀带电体,利用高斯定理不能求出其电场分布,但是可以利用点电荷的电场强度公式加电场叠加原理的方法研究在一些特殊位置的电场.本文推导出了瓣形均匀带电面和瓣形均匀带电体在特殊点球心处的电场,并且进一步讨论了均匀带电半球面、球面、半球体和球体在球心处的电场.     

关于均匀带电球面上电场强度的求解

由于均匀带电球面上的电场强度无法用高斯定理求出,现行大部分大学物理基础教材在讨论均匀带电球面产生的场强分布时,只用高斯定理求出了该带电系统内外空间电场的分布,并没有给出球面上场强的计算方法,只是指出在球面上场强值不连续.文章利用叠加原理和电容器能量的变化两种方法分别导出了均匀带电球面上任一点的场强值,验证了均匀带电球面的场强是不连续的,两种方法思路截然不同,但得到的结果完全相同,该结果使得高斯定理求出的均匀带电球面在空间电场分布的结论更加完整.     

带电正多边形盘轴线上的电场和磁场

利用直接积分方法,得到了均匀带电正多边形盘轴线上电场强度的解析表达式,以及均匀带电旋转正多边形盘轴线上磁场强度的解析表达式.     

探究均匀带电直线和圆弧产生电场的关系

利用微元法和对应性推证了均匀带电直线与均匀带电圆弧产生的电场等效; 利用微元法和对称性推 导了均匀带电圆弧在圆心的场强公式; 利用结论巧妙解答有关线性带电体的场强计算问题     

探究几种均匀带电体的场强及最大值

利用多种方法推导了均匀带电的圆环线、圆环面和圆形面在轴线上一点的场强公式，探究了场强取最大值的条件以及场强的变化规律是否具有相似性。     

利用多边形逼近圆环的思想计算有限长均匀带电的偏轴圆筒在空间任一点的电场

根据有限长均匀带电线的电场强度解析公式以及叠加原理,用二重积分求解有限长均匀带电圆柱在空间(真空状态下)任一点的电场,借助计算机数值计算并模拟出有限长均匀带电的偏轴圆筒(即在大圆柱中挖去一个与之平行的非共轴的小圆柱空腔),在空间任一点的电场大小及方向.     

任意三角形均匀带电线框的空间电势和空间电场计算

从均匀带电直线的电势出发,采取分段计算然后叠加的方法,首先导出均匀带电任意三角形线框的空间电势表达式,然后,利用电场强度与电势梯度的关系,进而导出了均匀带电任意三角形线框的空间电场表达式,并讨论了均匀带电正三角形线框和中心轴线上的特殊情况.     

推导匀强电场中导体球的电荷面 密度的简单方法

通过推导一个数学结论和电偶极子的场强公式, 利用均匀带电球体内部场强公式、 等量异号电荷模型、 镜像电荷模型和偶极子模型以及等效法和叠加法, 对匀强电场中导体球的电荷面密度的关系式给出两种巧妙的推 导方法     

各向异性电介质中均匀带电矩形线框的空间电势和电场强度

从各向异性电介质中点电荷的电势表达式出发,采取分段计算叠加的方法,首先计算了各向异性电介质中均匀带电矩形线框的空间电势.然后,利用电场强度与电势梯度的关系,导出了各向异性电介质中均匀带电矩形线框电场强度的空间分布表达式.最后,对方形均匀带电线框和中心轴线上的特殊情形进行了简单说明.     

均匀带电细圆环电场的级数解

根据点电荷场强公式和电场叠加原理,导出了均匀带电细圆环电场的级数表达式,进而讨论了均匀带电细圆环平面内、中心轴线上和远区的电场.     

均匀带电平面折线在空间产生的电场及其可视化

推导了均匀带电线段在二维平面中产生的电势的简要公式,进而推导了在三维直角坐标系中的电势公式,形成了带电折线(包括任意多边形)的电势简要公式.根据电势与电场强度之间的关系,列出了场强的表达式.将公式无量纲化,利用MATLAB指令,绘制了各种形状的带电多边形和折线的等势面和三维电场线,并显示了电场在空间的分布规律.     

共轴均匀带电圆环间相互作用力的迭代计算

利用带电圆环电场的轴对称性,联合运用静电场的高斯定理和安培环路定理,以轴线上的场强值为初值,巧妙地导出了均匀带电圆环空间电场的无穷级数表达式,进而计算出了共轴均匀带电圆环之间的相互作用力.     

均匀带电细圆环的电场的一般分布

直接由电场强度的计算公式计算均匀带电细圆环在全空间的电场分布,绘制出电场量值的空间分布图,进而讨论均匀带电圆环平面内、中心轴线上和远区的电场．     

带电球面和带电球体电场强度和电势分布求解探讨

在大学物理静电场的教学中, 与球形有关的问题很典型, 比如带电球面和带电球体周围空间的电场强 度和电势分布问题, 不同电荷密度分布带电球体周围空间的电场强度和电势分布的求解问题, 本文对这些球形带电 体系进行分析探讨, 分别根据定义式求解和高斯定理求解, 并找出了其规律式和特点     

均匀带电圆环片的空间静电场

通过点电荷的电势公式,利用叠加原理及勒让德多项式与母函数的关系,计算出了均匀带电圆环片在空间产生的电势及场强,并对结果进行了讨论.     

均匀带电细圆环电场的分布

在柱坐标系中根据电场强度的计算公式,计算出均匀带电细圆环在全空间的电场公布,得到了级数形式解;讨论了圆环平面内、中心轴线上和远区的电场分布情况。