Question

均匀带电球面的电势分布是什么?

Answer 1

E=q/(4πεr²)，r≥R。

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。

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。第二种根据电势叠加原理，如果是球外，直接看做球心处的点电荷，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。

相关信息：

在电场中，某点的电荷所具的电势能跟它的所带的电荷量之比是一个常数，它是一个与电荷本身无关的物理量，它与电荷存在与否无关，是由电场本身的性质决定的物理量。

电势是描述静电场的一种标量场。静电场的基本性质是它对放于其中的电荷有作用力，因此在静电场中移动电荷，静电场力要做功。

但静电场中沿任意路径移动电荷一周回到原来的位置，电场力所做的功恒为零，即静电场力做功与路径无关，或静电场强的环路积分恒为零。

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。