对于球导体,球外有一点电荷,静电平衡时,为什么感应电荷对球心电势和为零?

2025-03-22 02:00:13
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回答1:

“感应电荷对球心电势和为零”,应该是“感应电荷对球心电场矢量和为零”。

球体的总电荷是零。

即∑q=0

那么∑(dq/(4*pi*ε0*r))=1/(4*pi*ε0*R)*∑q=0

就是电势是零。

因为它还跟大地接着。所以电势为0,电势高低,不是拿有没有电荷判断的。

场强分布:

原来不带电(中性)的导体处于外电场中,导体内部既有外电场,又有感应电荷产生的电场。在静电平衡状态下,导体内部各点的合场强为零(感应电荷产生的场强与外电场等大反向)没有电荷定向移动,即达到了静电平衡状态。

但值得注意的是静电平衡只是电荷在宏观上停止了定向移动,导体内部的自由电荷不受电场力作用,仍在做无规则运动,导体内不存在感应电荷,导体上感应电荷只分布在导体外表面上。

以上内容参考:百度百科-静电平衡状态

回答2:

简单来说因为球上整体电荷为零。电荷在导体内无电势差,所以全都分布在表面。电荷与球心距离全为r
电势=-(k*q)/r
因为r相同,电势是标量所以可以直接相加,总电势=-(k*q总电荷)/r=-(k*0)/r=0

回答3:

首先, 在进行静电感应前, 球体电荷总量为0(不带电), 明确:静电感应是对导体内电荷的重分配
其次, 假设点电荷在球体左边, 那么球体的左侧带电符号与点电荷相反, 另一边与点电荷符号相同; 也就是说,球体的感应电荷成球对称分布,总电量为0

最后, 使用电势公式, q求和为0, 自然U的求和也为0, 同时, 每个电荷到球心距离均为R, 列式可得, 即球心电势为0

回答4:

所谓感应电荷,就是自由电荷在导体表面的重新分布。
原来导体球不带电,不管怎么感应,总的感应电荷的代数和一定为零。
自然感应电荷对球心电势和为零。

回答5:

“感应电荷对球心电势和为零”,应该是“感应电荷对球心电场矢量和为零”