均匀带电半球体轴线上电势计算的微元选取探讨

发布时间：2021-07-05 22:02

　　对于均匀带电半球体,电荷分布不具有高度对称性,不宜利用定义法计算其轴线上的电势.采用微元法计算了其轴线上各个区域电势的表达式,并利用Matlab数值模拟计算,作出了电势随轴线坐标变化的曲线图,对微元法计算均匀带电半球体轴线上的电势中的电荷元的几种不同选取作对比分析,阐明了恰当选取微元,是应用微元法计算电势的关键,微元的选取是灵活多样的,根据电荷分布有体积元、面积元和线段元,应根据具体问题选取特定形状的微元. 

【文章来源】：四川职业技术学院学报. 2020,30(05)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

体积元为电荷元示意图

图2为均匀带电半球体轴线上的电势V随轴线坐标z变化的曲线.利用Matlab数值模拟计算时，所用参数电荷体密度ρ为0.01C m3,半径R为0.01m.由图2可以看出，当z<-R时，电势随着z的增大而增大，当-R≤z<0时，电势随着z的增大先由小变大直到最大3.3978×104V(此处z≈-4.2×10-3m)，然后由大变小，当z>0时，电势随着z的增大而减小.在分界点z=-R和z=0处电势是连续分布的(z=-1.0×10-8m、z=1.0×10-8m和z=0时，V=2.8249×104V).

由图2可以看出，当z<-R时，电势随着z的增大而增大，当-R≤z<0时，电势随着z的增大先由小变大直到最大3.3978×104V(此处z≈-4.2×10-3m)，然后由大变小，当z>0时，电势随着z的增大而减小.在分界点z=-R和z=0处电势是连续分布的(z=-1.0×10-8m、z=1.0×10-8m和z=0时，V=2.8249×104V).图4 球体轴线上V随z变化的曲线

【参考文献】：
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本文编号：3266908