球形和球壳电容器电荷分布(球形电容器内球及外球壳)

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静电平衡时球形和球壳带电量相等吗?

根据题目描述,金属球壳和内部的金属球体都带有相同的正电荷q=10^-8 C。根据电荷守恒原理,整个系统内的总正电荷量必须保持不变,因此金属球壳和金属球体上的电荷量也必须相等。

当达到静电平衡时,均匀带电金属球 球面内的电势等于球面的电势。如果金属球 球面内的电势不等于球面的电势,则表明还未达到静电平衡,在电场力作用下,就会发生自由电荷移动,直至达到静电平衡,金属球成为一个等势体。

一般物体都会趋向静电平衡吧,像一个带电球,电荷分布就在球表面上(球壳),而球内不带电。电荷分布稳定可以理解为静电平衡,随便一个物体都可以是静电平衡状态,否则他会在放电。

内部没有静电荷。如果是一个空心球壳呢?只要球壳内没有外部分电荷或带电体,则所有净电荷分布在球壳的外表面,如果内部有带电体,则球壳内表面有与之等量的异种电荷,其余电荷分布在外表面。

在理想情况下,如果球壳是完全导体,并且没有电荷在其内部,那么带电球壳内部的电势是处处相等的。

基本信息:在球壳内非圆心处放置一电荷-q,由静电平衡可知,球壳内外表面间电场为零,在球壳内外表面间构造一高斯面,可知flux为零,据此,由高斯定理可知球壳内表面带电量为+q,从而推得外表面带电量为-q。

均匀带电球体的电势分布

1、均匀带电球内的电场分布和距离球心的距离r成正比。解析:由于正电荷均匀分布在球体上,所以电场强度有球对称性。设r为球心到某一场点的直线距离。

2、均匀带电球体的电势分布:均匀带电球壳(带电总量为Q)球心,距离为r处电势为kQ/r(对于球壳的情况,仅在外部适用)(球壳内部电势为kQ/R, R是球的半径)。

3、在距离球心r处做高斯球面,球面上的电通量为(4/3πr×δ)/ε,因为场强均匀分布,所以场强的大小直接再除以面积4πr即可。需要分别求出球内外电势分布,第一种先求出场强分布,根据dU=Edr,积分求电势。

4、电势分布为k*4paiR^2σ/r(rR)在球内的时候因为球壳上均匀带电,可以证明在内部所受合力为零。如果是球内,需要将球分成两部分,内部的一部分产生的电势解法同上,外部的则需积分。

5、E=Q/4πεr^2 ,rR,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。

金属球壳接地,外部有一正电荷,金属球壳表面电荷怎么分布,一圈负的...

1、金属球壳的电荷分布是均匀的,这是因为金属球内部的电荷会自由分布在球壳的表面上。由于金属是导电体,内部的电荷会受到库仑力的作用,将尽可能靠近球壳的表面。

2、空心金属旁有带正电荷的小球,金属接地,金属内部不带电荷,外部带负电荷。原因:带正电荷的小球,产生电场,金属中的自由电子在电场力的作用下向靠近正电荷的方向运动,在远离正电荷的一侧,感应正电荷。

3、实际上金属外壳不管是内表面还是外表面接地,都是将金属外壳与地球联为一体。

4、空腔接地后外有一正电荷靠近,会产生静电感应现象,导体内部的自由电子在外电场的作用下就会作定向移动,那么空腔的一侧聚集正电荷,另一侧聚集负电荷,形成电场,直到空腔内部的合场强为0时为止,所以外部场强等于内部场强。

5、反之,当电荷在球壳外时,感应电荷分布恰好相反,而外场强不变,内场强为零,球壳部分场强为零。

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