求无限长带电直导线的电位分布

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-04-27
设有一无限长均匀带电直导线,其所带电荷的线密度为λ,求带电导线周围的电场强度

取长度为L的导线,由于电场垂直于导线向外呈均匀辐射状,在L周围取一长为L,半径为R的圆环形高斯面 高斯面内部包含电荷Q=λL 由高斯定理,该高斯面的电通量φ=Q/ε0, 又电场在高斯面上强度相等, 所以E=φ/S=φ/(2πRL)=Q/(ε0*2πRL)。
导线角按其位于导线前进方向的左侧或右侧而分别称为左角或右角,并规定左角为正、右角为负;单一导线与导线网,其区别在于前者无结点,而后者具有结点。
一般由铜或铝制成,也有用银线所制(导电、热性好),用来疏导电流或者是导热。
电场是电荷及变化 磁场周围空间里存在的一种特殊物质。电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子 原子所组成,但它是客观存在的,电场具有通常物质所具有的力和 能量等客观属性。


无限长直导线的电势是ln r 型的,令电势为零,很容易得到r=1。所以应该设无限长直导线的零势面在r=1处,而不是设无穷远为零。

无限长直线,所以不能设无限远处为势能零点。可以先求直线垂直方向上两点的电势差,电势差有ln(r1/r)的形式(r1,r为所选点与原点距离)。选一个点作为电势零点,另一个点的电势就可以表示出来。

取长度为L的导线,由于电场垂直于导线向外呈均匀辐射状,在L周围取一长为L,半径为R的圆环形高斯面高斯面内部包含电荷Q=λL由高斯定理,该高斯面的电通量φ=Q/ε0;

又电场在高斯面上强度相等,所以E=φ/S=φ/(2πRL)=Q/(ε0*2πRL)-求无限长均匀带电直线外的任意一点p的电势,设电荷线密度为+。

扩展资料:

不带电的导体放于电场中时.其内部电子将会在电场力的作用下逆着电场方向发生移动.使得导体的两端带有异种电荷,这种导体内的电子在外电场作用下重新分布的现象叫做静电感应,当导体中(包括表面)没有电荷的定向移动时,我们说此时导体达到了静电平衡状态。静电平衡后的导体就是最典型的等势体。

静电感应最终使导体处于静电平衡状态而成为一个等势体虽然导体的两端出现等量的正负电荷, 但用导线将两端连接, 导线中并无电流(等势体)。但如果用导线将存在电势差的两个处子静电平衡状态的导体连接, 不论连接处电荷的符号如何, 一定有瞬时电流从高电势导体流向低电势导(非等势体)。

参考资料来源:百度百科-等势体



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