考虑到G2+03=0 于是有01=04 例4半径为R的导体球,被一与其同心的导体球壳包围着, 其内外半径分别为2、,使内球带电q,球壳带电Q,试求: (1)电势分布的表示式: (2)用导线连接球和球壳后的电势分布: (3)外壳接地后的电势分布。 解(1)根据静电平衡条件,导体内场强为零。可知球壳内 表面感应电荷为-q,且均匀分布:导体球所带电量q均匀分布在 导体球表面。由电荷守恒得导体球壳外表面均匀分布电量(Q+q), 所以静电平衡后空间电势分布可视为三个均匀带电球面的电势叠 加。均匀带电球面电势为 U= -r2R) 40 图9一3 所以 Rr≤风,心8是+9劉 R≤r≤R,U3= 9+Q 4TE0R3 4mor 136136 考虑到 2 + 3 = 0 于是有 1 = 4 例4 半径为R1的导体球,被一与其同心的导体球壳包围着, 其内外半径分别为 R2、R3,使内球带电 q,球壳带电 Q,试求: (1)电势分布的表示式; (2)用导线连接球和球壳后的电势分布; (3)外壳接地后的电势分布。 解 (1)根据静电平衡条件,导体内场强为零。可知球壳内 表面感应电荷为–q,且均匀分布;导体球所带电量 q 均匀分布在 导体球表面。由电荷守恒得导体球壳外表面均匀分布电量(Q+q), 所以静电平衡后空间电势分布可视为三个均匀带电球面的电势叠 加。均匀带电球面电势为 = ( ) 4 ( ) 4 0 0 r R r q r R R q U 所以 R1 r , + = − + 0 1 2 3 1 4 1 R q Q R q R q U 1 R2 R r , + = − + 0 2 3 2 4 1 R q Q R q r q U 2 R3 R r , 0 3 3 4 R q Q U + = R3 r , r q Q U 0 4 4 + = 图 9—3 R1 R2 R3 q Q