含泪求助.好心说下.介质中的高斯定理问题.

问题描述:

含泪求助.好心说下.介质中的高斯定理问题.
一导体球对称放在两种线性,均匀,各向同性的无限大介质分界面上.为什么取一个球面做高斯面,可以得出两个半球面上的电位移矢量是各自径向对称分布的?
我的qq五五零九一零四二二
1个回答 分类:物理 2014-11-16

问题解答:

我来补答
导体球表面等势,内部电场处处为0,D也为0;外部空间D与球表面处处垂直(因为E线与表面垂直,对各项同性均匀介质有D=εE)
再问: 恩人,你只解释了径向分布,但是没解释在半球面上,D的大小是相等的啊,能不能再麻烦解释下。或许你看我另一个问题,http://zhidao.baidu.com/question/304753377.html
再答: 这是因为导体球处于静电平衡时,表面电荷必定是均匀分布的。在表面应用Maxwell积分方程,可得出D等于表面电荷面密度,当然处处相等了(在每一种介质中); 或者换种思考方式:若D在表面不等,考虑E与D成正比,则E便不会只有垂直于球表面的分量,而这种情况下导体表面是不可能等势的,同样说明这时导体球尚未达到平衡(矛盾!)。 ********************** 抱歉我想了想,第一种解释还是想当然(第一句话就有问题),不过第二种是没问题滴。
再问: 能不能留qq讨论下这题,你说的还是有问题,E与D成正比,D在表面不等,但D可以只沿径向,于是E只沿径向,E还是没有其他方向的分量,表面依然可以等势。而且,实际上在两种介质分界面处,D确实是不相等的(都是沿径向)。而根据答案可以推出,表面自由点荷面密度在上下两种介质中是不一样的(因为D不一样)。而E却是在球面上处处大小相等,于是还可以推出极化电荷在上下介质中的面密度也不一样。介质影响了导体表面的电荷分布。
 
 
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