取无限远处电势为零,半径为R,电荷电量为q的均匀带电球体的电场中球内任意一点的电势为多少?
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因为有关系式k=1/(4πε0),所以答案是一致的。
以球心为原点建立球坐标系.设场点据原点的距离为r;对于球外的场点,即r>R时,可直接使用高斯定理求解;ES=P/ε ,其中S=4πr^2 。整理得:E=P/4πεr^2;对于球内的点,即r。
假设带电体的电荷体密度为ρ,计算电场强度,取球内球外两个高斯面S1S2,使用高斯定律。计算电势用电场强度对路径做积分。
扩展资料:
静电场中的势能。一点电荷在静电场中某两点(如A点和B点)的电势能之差等于它从A点移动到另B点时,静电力所作的功。 故WAB=qEd (E为该点的电场强度,d为沿电场线的距离) ,电势能是电荷和电场所共有的,具有统一性。
电势能反映电场和处于其中的电荷共同具有的能量。
电势能可以由电场力做功求得,因为 WAB=qUAB=q(ΦA-ΦB)=qΦA-qΦB=EA(初)-EB(末)= -△E,
(Φ为电势,q为电荷量,U为电势差,EA(初)、EB(末)为两个点的电势能)。
电场力做功跟电势能变化关系:
WAB>0,△Ep<0,电场力做正功,电势能减小~转化成其他形式的能;
WAB<0,△Ep>0,电场力做负功,电势能增加~其它形式的能转化成电势能。
参考资料来源:百度百科-电势能
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