探究帶電體的靜電場(chǎng)

　摘要:帶電體的靜電場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,全面了解靜電場(chǎng)是學(xué)習(xí)的最佳途徑,尤其是從探究靜電場(chǎng)的各種方法入手,更容易接受這門難度較大的理論體系,對(duì)學(xué)習(xí)普通物理學(xué)的學(xué)生是十分有益的。這篇文章就是從方法上探討靜電場(chǎng)的強(qiáng)度,為學(xué)習(xí)這部分知識(shí)指明方向,規(guī)劃一個(gè)大藍(lán)圖,正好符合登高望遠(yuǎn)的自然規(guī)律。
　　關(guān)鍵詞:庫(kù)侖定律 電場(chǎng)疊加原理 高斯定理 場(chǎng)強(qiáng)儀 頻譜儀
　　
　　靜電場(chǎng)是大學(xué)物理學(xué)中一個(gè)重要部分,而帶電體產(chǎn)生的靜電場(chǎng)種類繁多,在求解電場(chǎng)強(qiáng)度的過程中應(yīng)用數(shù)學(xué)分析,會(huì)遇到許多困難,因此綜合分析、比較各類帶電體的電場(chǎng),能形成一整套方法,使學(xué)習(xí)者能夠系統(tǒng)掌握。
　　1 用電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理解帶電體的電場(chǎng)
　　均勻帶電細(xì)導(dǎo)線,其形狀是典型函數(shù)曲線或者是簡(jiǎn)單曲線的組合體,使用電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理解其電場(chǎng)是簡(jiǎn)單可行的。而不規(guī)則的帶電曲線,尤其是不能分解為多個(gè)簡(jiǎn)單曲線的組合體,這樣的帶電導(dǎo)線的電場(chǎng)用此法就不可行。
　　下面用實(shí)例加以說明:
　　1.1 均勻帶電圓環(huán),中軸線上一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度帶電量是Q庫(kù)侖,半徑是R,場(chǎng)點(diǎn)P到圓心O的間距是a。
　　用庫(kù)侖定律的微分形式,將帶電環(huán)分割為無(wú)限多份,進(jìn)行積分,可得帶電圓環(huán)中軸線上任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,與電量成正比,與距離與正比,與半徑、距離平方和的二分之三次方成反比。
　　解:將圓環(huán)分割成無(wú)限多份,每一份的帶電量為dq,圓周長(zhǎng)l=2

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