有一个均匀带电荷为Q,的球体,半径为R,求电场能量

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-25
有一个均匀带点荷为q的球体,半径为r,求电场能量

真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r^2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
k:静电力常量k=9.0×10^9N·m^2/C^2

e=Qr/4π爱普戏弄零(R的三次方)(r<R)
e=Q/4π爱普戏弄零(r的二次方)(r>R)
v=3Q/8π爱普戏弄零R-Q(r的平方)/8π爱普戏弄零(R的三次方) (r<R)
v=Q/4π爱普戏弄零r(r>R)

内部场强:E1 = q r / (4π ε0 R^3) , (r <= R)
外部场强:E2 = q / (4π ε0 r^2) , (r > R)
内部电场能量
We1 = ∫(0→R) 1/2 ε0 E^2 dV
= ∫(0→R) 1/2 ε0 q^2 r^2 / (4π ε0 R^3)^2 4π r^2 dr
= q^2 / (40π ε0 R)
外部电场能量
We2 = ∫(R→∞) 1/2 ε0 E2^2 dV
= ∫(R→∞) 1/2 ε0 q^2 / (4π ε0 r^2)^2 4π r^2 dr
= q^2 / (8π ε0 R)
总电场能量
We = We1 + We2 = 3 q^2 / (20π ε0 R)

  • 一个半径为R的球体均匀带电,电荷量为q,求空间各点的电势。(大学物理...
    答:U=q/(4*pi*e0*R) (r=R),其中pi是派=3.14,e0是真空介电常数。虽然电动势与电势差(电压)有区别,但电动势和电势差一样都是标量。对于给定的电源来说,不管外电阻是多少,电源的电动势总是不变的,而电源的路端电压则是随着外电阻的变化而变化的,是表征外电路性质的物理量。
  • 一半径为R,均匀带电Q的球体,试求:(1)球内,外各点的电场强度;(2)球内...
    答:均匀与非均匀:一对平行平板电极之间的电场,各点的电场强度完全相同,这种电场叫做匀强电场(如果极板尺寸比极板间距离大得多,那么极板边缘的电场不均匀部分,可不予以考虑)。一个带电球体周围的电场,各点的电场的电场强度都不同,这种电场叫做不均匀电场。以上内容参考:百度百科-电场强度 ...
  • 设有一半径为r均匀带电为q的球体求球体内外任意一点的电场强度
    答:在距离球心r处做高斯球面,球面上的电通量为(4/3πr³×δ)/ε,因为场强均匀分布,所以场强的大小直接再除以面积4πr²即可。在一般情况下可由三个公式计算电场强度,但在求解带电圆环、带电平面等一些特殊带电体产生的电场强度时,计算公式无法直接应用,如果转换思维角度,灵活运用叠加...
  • 问: 一个半径为R的球体均匀带电,电荷量为q,求空间各点的电势.(大学物 ...
    答:具体回答如图:不管是正电荷的电场线还是负电荷的电场线,只要顺着电场线的方向总是电势减小的方向,逆着电场线总是电势增大的方向。正电荷电场中各点电势为正,远离正电荷,电势降低。负电荷电场中各点电势为负,远离负电荷,电势增高。
  • 一个半径为R的球体均匀带电,电荷量为q,求空间各点的电势
    答:对于一个均匀带电球体来说,要计算距离球心为r的电势vr的大小,首先需要用高斯定律计算出球内外各点的电场强度的分布。然后从r到无穷远处分段对电场强度对路径积分。积分结果就是vr的电势。
  • 一均匀带电Q的球体外, 罩一个内、外半径分别为r和R的同心金属球壳. 若 ...
    答:它会形成电场,使球壳电势大于0,如果是负电荷会使球壳电势小于0,所以答案选B。若以无穷远为0电势点,球壳电势就是K(Q+q)/R2。注意:(1)积分从无穷远到R2,与小于R2的电场分布无关;(2)大于R2时的电场分布,球壳的情形与点电荷的情形完全相同。此题若金属球壳不带电,则电势为Kq/R2 ...
  • 一个均匀带电球体,电量为Q,半径为r,求距离球心为R的电势Vr是多少?_百 ...
    答:这里先说明一点:均匀带电球壳内部处处电势为0,证明比较麻烦,百度上应该有,略 如果R不大于r,电势是kQ/R;如果R大于r,把球当做点电荷,电势还是kQ/R 综上,电势是kQ/R
  • 一个半径为R的球体均匀带电,电荷量为q,求空间各点的电势 很想现在就解...
    答:U=q/(4*pi*e0*R) (r=R)其中pi是派=3.14,e0是真空介电常数
  • 一均匀带电球面半径为R,带有电量Q,求球面内外的电势分布。
    答:E=Q/4πεr^2 ,r>R,以球心为中心,做个半径小于R的球面作为高斯面,因为高斯面内的净电荷为零,所以球面内的场强处处为零。在电场中某一点,试探点电荷(正电荷)在该点所受电场力与其所带电荷的比值是一个与试探点电荷无关的量。于是以试探点电荷(正电荷)在该点所受电场力的方向为电场...
  • 一个半径为R,电荷量为Q的带电球体,(1)若球内电荷分布均匀,求电场强度和...
    答:取半径为r的球面(r<R)为高斯面,由高斯定理E*4πr^2=Q*r^3/R^3/ε0 所以E=Qr/4πε0R^3 当r》R 就是点电荷的电场强度 E=Q/4πε0r^2 电势=Edr从r到无穷远的积分,球外为一个积分就是φ=Q/4πεr 球内电场从r积到R,再加上球壳处的电势φ=q/4πεR+q/8πεR-q...