经典电动力学导论 Let there be light 第三章:静电场§3.7 例1:无电荷空间任一点的静电势之值等于以该点为球心的任一球面上的 电势之平均值。(p115习题41) 可以先证明球外一点电荷在一半径为R的球面上的电势平均值,等于该点电荷在球心的电势 为此,可选球心于原点,点电荷q在z轴距球心a q q在球面任意一点的电势:φ(R0,)-4reo√R2+a2-2 Ra cos6 复旦大学物理系 林志方徐建军3
Let there be light ²;>Ä寨 1nÙµ·>| § 3.7 ~ 1µÃ>Öm?:·>³u±T:¥%?¥¡þ >³²þ"(p115 SK 4.1) ±ky²¥ :>Ö3» R ¥¡þ>³²þ§uT:>Ö3¥%>³ d§À¥%u:§:>Ö q 3 z ¶å¥% a q 3¥¡?¿:>³µϕ(R,θ,φ) = 1 4π0 q √ R2 + a2 − 2Ra cos θ EÆ ÔnX Mï 3
经典电动力学导论 Let there be light 第三章:静电场§3.7 例1:无电荷空间任一点的静电势之值等于以该点为球心的任一球面上的 电势之平均值。(p115习题41) 可以先证明球外一点电荷在一半径为R的球面上的电势平均值,等于该点电荷在球心的电势 为此,可选球心于原点,点电荷q在z轴距球心a q q在球面任意一点的电势:(R0,)-4reo√R2+a2-2 Ra cos e R sin oded 电势球面平均值:e4R24x60J=0=√m+a2-2 Ra cos e 复旦大学物理系 林志方徐建军3
Let there be light ²;>Ä寨 1nÙµ·>| § 3.7 ~ 1µÃ>Öm?:·>³u±T:¥%?¥¡þ >³²þ"(p115 SK 4.1) ±ky²¥ :>Ö3» R ¥¡þ>³²þ§uT:>Ö3¥%>³ d§À¥%u:§:>Ö q 3 z ¶å¥% a q 3¥¡?¿:>³µϕ(R,θ,φ) = 1 4π0 q √ R2 + a2 − 2Ra cos θ >³¥¡²þµϕave = 1 4πR2 q 4π0 Z π θ=0 Z 2π φ=0 R 2 sin θdθdφ √ R2 + a2 − 2Ra cos θ EÆ ÔnX Mï 3
经典电动力学导论 Let there be light 第三章:静电场§3.7 例1:无电荷空间任一点的静电势之值等于以该点为球心的任一球面上的 电势之平均值。(p115习题41) 可以先证明球外一点电荷在一半径为R的球面上的电势平均值,等于该点电荷在球心的电势 为此,可选球心于原点,点电荷q在z轴距球心a q q在球面任意一点的电势:(R0,)-4reo√R2+a2-2 Ra cos e R sin oded 电势球面平均值:=4R24x60J=0J=R2+a2-2 Ra cos 0 AE0 2aRlVR2+a2-2Ra cos e]T1 g 1 4丌∈oa 复旦大学物理系 林志方徐建军3
Let there be light ²;>Ä寨 1nÙµ·>| § 3.7 ~ 1µÃ>Öm?:·>³u±T:¥%?¥¡þ >³²þ"(p115 SK 4.1) ±ky²¥ :>Ö3» R ¥¡þ>³²þ§uT:>Ö3¥%>³ d§À¥%u:§:>Ö q 3 z ¶å¥% a q 3¥¡?¿:>³µϕ(R,θ,φ) = 1 4π0 q √ R2 + a2 − 2Ra cos θ >³¥¡²þµϕave = 1 4πR2 q 4π0 Z π θ=0 Z 2π φ=0 R 2 sin θdθdφ √ R2 + a2 − 2Ra cos θ = q 4π0 1 2aR h√ R2 + a2 − 2Ra cos θ iπ 0 = 1 4π0 q a EÆ ÔnX Mï 3
经典电动力学导论 Let there be light 第三章:静电场§3.7 例1:无电荷空间任一点的静电势之值等于以该点为球心的任一球面上的 电势之平均值。(p115习题41) 可以先证明球外一点电荷在一半径为R的球面上的电势平均值,等于该点电荷在球心的电势 为此,可选球心于原点,点电荷q在z轴距球心a q q在球面任意一点的电势:(R0,)-4reo√R2+a2-2 Ra cos e R sin oded 电势球面平均值:=4R24x60J=0J=R2+a2-2 Ra cos 0 g 1 √R2+a2-2 Ra cos6 1 4丌∈02aB 丌∈0 即:球外一点电荷在一半径为R的球面上的电势平均值等于该点电荷在球心的电势 q TEo a 复旦大学物理系 林志方徐建军3
Let there be light ²;>Ä寨 1nÙµ·>| § 3.7 ~ 1µÃ>Öm?:·>³u±T:¥%?¥¡þ >³²þ"(p115 SK 4.1) ±ky²¥ :>Ö3» R ¥¡þ>³²þ§uT:>Ö3¥%>³ d§À¥%u:§:>Ö q 3 z ¶å¥% a q 3¥¡?¿:>³µϕ(R,θ,φ) = 1 4π0 q √ R2 + a2 − 2Ra cos θ >³¥¡²þµϕave = 1 4πR2 q 4π0 Z π θ=0 Z 2π φ=0 R 2 sin θdθdφ √ R2 + a2 − 2Ra cos θ = q 4π0 1 2aR h√ R2 + a2 − 2Ra cos θ iπ 0 = 1 4π0 q a =µ¥ :>Ö3» R ¥¡þ>³²þuT:>Ö3¥%>³ 1 4π0 q a EÆ ÔnX Mï 3
经典电动力学导论 Let there be light 第三章:静电场§3.7 例1:无电荷空间任一点的静电势之值等于以该点为球心的任一球面上的 电势之平均值。(p115习题41) 可以先证明球外一点电荷在一半径为R的球面上的电势平均值,等于该点电荷在球心的电势 为此,可选球心于原点,点电荷q在z轴距球心a q q在球面任意一点的电势:(R0,)-4reo√R2+a2-2 Ra cos e R sin oded 电势球面平均值:=4R24x60J=0J=R2+a2-2 Ra cos 0 g 1 √R2+a2-2 Ra cos6 1 4丌∈02aB 丌∈0 即:球外一点电荷在一半径为R的球面上的电势平均值等于该点电荷在球心的电势 q TEo a 由叠加原理易推广至球外任意电荷分布情况 讨论 复旦大学物理系 林志方徐建军3
Let there be light ²;>Ä寨 1nÙµ·>| § 3.7 ~ 1µÃ>Öm?:·>³u±T:¥%?¥¡þ >³²þ"(p115 SK 4.1) ±ky²¥ :>Ö3» R ¥¡þ>³²þ§uT:>Ö3¥%>³ d§À¥%u:§:>Ö q 3 z ¶å¥% a q 3¥¡?¿:>³µϕ(R,θ,φ) = 1 4π0 q √ R2 + a2 − 2Ra cos θ >³¥¡²þµϕave = 1 4πR2 q 4π0 Z π θ=0 Z 2π φ=0 R 2 sin θdθdφ √ R2 + a2 − 2Ra cos θ = q 4π0 1 2aR h√ R2 + a2 − 2Ra cos θ iπ 0 = 1 4π0 q a =µ¥ :>Ö3» R ¥¡þ>³²þuT:>Ö3¥%>³ 1 4π0 q a dU\n´í2¥ ?¿>Ö©Ù¹ ?ص EÆ ÔnX Mï 3