如何证明均匀带电球壳内任意一点的电场强度都是0,请写得详细点

2024-11-08 15:50:02
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回答1:

给你一个不太严格的证明方法,是利用初等数学。严格的证明要用积分了。

如图,设球壳内有一点A,在球面上取两个关于A点对称的圆形面积 S1   S2,他们的线度很小,可以看成平面,设他们的直径分别为L1  L2,A点距离这两个平面的距离分别为 r1   r2,根据几何关系,L1/L 2=r1/r2  ,两个平面的面积之比:S1:S2=(L1)²:(L2)²=(r1)²:(r2)²

因为电荷均匀分布,所以两平面带电量之比和面积成正比,即:q1:q2=S1:S2=(r1)²:(r2)²

即:q1(r2)²=q2(r1)²

这两个平面在A点的电场强度大小之比:E1:E 2= q1(r2)²=q2(r1)²

所以 E1=E2  但方向相反,所以这两个平面在A点的场强矢量和为0.

与此类似,其他各个点在A点的场强也互相抵消,所以A点场强为0

回答2:

首先假定电荷在球壳上是均匀分布的,对于球课内任意一点。
考虑球内任意一点的电场,是所 有球壳上电荷在该点的场的叠加。
E= q/r*r (平方反比)
对整个球壳积分,最后可以得到电场强度为零