均勻帶電半球體軸線上電勢(shì)計(jì)算的微元選取探討
發(fā)布時(shí)間:2021-07-05 22:02
對(duì)于均勻帶電半球體,電荷分布不具有高度對(duì)稱性,不宜利用定義法計(jì)算其軸線上的電勢(shì).采用微元法計(jì)算了其軸線上各個(gè)區(qū)域電勢(shì)的表達(dá)式,并利用Matlab數(shù)值模擬計(jì)算,作出了電勢(shì)隨軸線坐標(biāo)變化的曲線圖,對(duì)微元法計(jì)算均勻帶電半球體軸線上的電勢(shì)中的電荷元的幾種不同選取作對(duì)比分析,闡明了恰當(dāng)選取微元,是應(yīng)用微元法計(jì)算電勢(shì)的關(guān)鍵,微元的選取是靈活多樣的,根據(jù)電荷分布有體積元、面積元和線段元,應(yīng)根據(jù)具體問題選取特定形狀的微元.
【文章來源】:四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2020,30(05)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
體積元為電荷元示意圖
圖2為均勻帶電半球體軸線上的電勢(shì)V隨軸線坐標(biāo)z變化的曲線.利用Matlab數(shù)值模擬計(jì)算時(shí),所用參數(shù)電荷體密度ρ為0.01C m3,半徑R為0.01m.由圖2可以看出,當(dāng)z<-R時(shí),電勢(shì)隨著z的增大而增大,當(dāng)-R≤z<0時(shí),電勢(shì)隨著z的增大先由小變大直到最大3.3978×104V(此處z≈-4.2×10-3m),然后由大變小,當(dāng)z>0時(shí),電勢(shì)隨著z的增大而減小.在分界點(diǎn)z=-R和z=0處電勢(shì)是連續(xù)分布的(z=-1.0×10-8m、z=1.0×10-8m和z=0時(shí),V=2.8249×104V).
由圖2可以看出,當(dāng)z<-R時(shí),電勢(shì)隨著z的增大而增大,當(dāng)-R≤z<0時(shí),電勢(shì)隨著z的增大先由小變大直到最大3.3978×104V(此處z≈-4.2×10-3m),然后由大變小,當(dāng)z>0時(shí),電勢(shì)隨著z的增大而減小.在分界點(diǎn)z=-R和z=0處電勢(shì)是連續(xù)分布的(z=-1.0×10-8m、z=1.0×10-8m和z=0時(shí),V=2.8249×104V).圖4 球體軸線上V隨z變化的曲線
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]瓣形均勻帶電面和均勻帶電體在其球心處的電場(chǎng)[J]. 胡冰,鄧加軍,李社強(qiáng),王文杰. 物理與工程. 2016(02)
[2]靜電場(chǎng)中帶電細(xì)棒延長(zhǎng)線上某點(diǎn)電勢(shì)的計(jì)算[J]. 顧芳,蘇靜,徐林華,裴世鑫. 江蘇第二師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(09)
[3]連續(xù)分布電荷電場(chǎng)中電勢(shì)的計(jì)算方法研究[J]. 公丕鋒,路洪艷,張金鋒,尹新國(guó),朱孟正,呂凱. 高師理科學(xué)刊. 2013(01)
[4]有關(guān)大學(xué)物理微積分應(yīng)用的若干問題[J]. 陽喜元,蔣彬. 物理通報(bào). 2011(06)
[5]大學(xué)物理中微積分思想和方法教學(xué)淺談[J]. 黎定國(guó),鄧玲娜,劉義保,潘小青. 大學(xué)物理. 2005(12)
[6]用不同的方法分析均勻帶電球體的電勢(shì)及場(chǎng)強(qiáng)[J]. 孟彩榮. 忻州師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2001(05)
本文編號(hào):3266908
【文章來源】:四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2020,30(05)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
體積元為電荷元示意圖
圖2為均勻帶電半球體軸線上的電勢(shì)V隨軸線坐標(biāo)z變化的曲線.利用Matlab數(shù)值模擬計(jì)算時(shí),所用參數(shù)電荷體密度ρ為0.01C m3,半徑R為0.01m.由圖2可以看出,當(dāng)z<-R時(shí),電勢(shì)隨著z的增大而增大,當(dāng)-R≤z<0時(shí),電勢(shì)隨著z的增大先由小變大直到最大3.3978×104V(此處z≈-4.2×10-3m),然后由大變小,當(dāng)z>0時(shí),電勢(shì)隨著z的增大而減小.在分界點(diǎn)z=-R和z=0處電勢(shì)是連續(xù)分布的(z=-1.0×10-8m、z=1.0×10-8m和z=0時(shí),V=2.8249×104V).
由圖2可以看出,當(dāng)z<-R時(shí),電勢(shì)隨著z的增大而增大,當(dāng)-R≤z<0時(shí),電勢(shì)隨著z的增大先由小變大直到最大3.3978×104V(此處z≈-4.2×10-3m),然后由大變小,當(dāng)z>0時(shí),電勢(shì)隨著z的增大而減小.在分界點(diǎn)z=-R和z=0處電勢(shì)是連續(xù)分布的(z=-1.0×10-8m、z=1.0×10-8m和z=0時(shí),V=2.8249×104V).圖4 球體軸線上V隨z變化的曲線
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]瓣形均勻帶電面和均勻帶電體在其球心處的電場(chǎng)[J]. 胡冰,鄧加軍,李社強(qiáng),王文杰. 物理與工程. 2016(02)
[2]靜電場(chǎng)中帶電細(xì)棒延長(zhǎng)線上某點(diǎn)電勢(shì)的計(jì)算[J]. 顧芳,蘇靜,徐林華,裴世鑫. 江蘇第二師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(09)
[3]連續(xù)分布電荷電場(chǎng)中電勢(shì)的計(jì)算方法研究[J]. 公丕鋒,路洪艷,張金鋒,尹新國(guó),朱孟正,呂凱. 高師理科學(xué)刊. 2013(01)
[4]有關(guān)大學(xué)物理微積分應(yīng)用的若干問題[J]. 陽喜元,蔣彬. 物理通報(bào). 2011(06)
[5]大學(xué)物理中微積分思想和方法教學(xué)淺談[J]. 黎定國(guó),鄧玲娜,劉義保,潘小青. 大學(xué)物理. 2005(12)
[6]用不同的方法分析均勻帶電球體的電勢(shì)及場(chǎng)強(qiáng)[J]. 孟彩榮. 忻州師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2001(05)
本文編號(hào):3266908
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