Question

真空中，半径为R1的导体球外套一个内外半径为R2，R3的导体球体，当内球带电荷+Q，导体球不带电时

求此系统所储藏的能量
求如果用导线将导体把球和球壳连在一起，系统能量发生什么变化
详细过程

Answer 1

貌似你打错字了吧，应该是外球壳不带电吧？

首先在厚球壳内部做一个高斯面
因为厚球壳已经静电平衡，所以高斯面电通量是0
所以高斯面包裹的总电荷为0
所以厚球壳内表面带电－Q，易知内表面电荷分布均匀
因为厚球壳原来不带电，所以外表面均匀分布+Q电荷

所以厚球壳电势U2=KQ/R3
内部球电势U1=KQ/R3-KQ/R2+KQ/R1 （三层电荷产生电势的叠加）
系统包含总能量等于E=(Q-Q)U2+QU1

连接之后
由于静电屏蔽，所有电荷均转移至球壳外表面
所以厚球壳与内部球电势均为U=KQ/R3
E=QU=KQ^2/R3

追问

E=(Q-Q)U2+QU1=QU1？ 答案给的E=(KQ^2)*(1/R1-1/R2+1/R3)/2
PS:如您所说，上面打错字了不好意思

追答

我本来只是想省一步...
LZ你没发现只要把U1,U2表达式带进去就可以了么？