作者joeytseng (:))
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标题Re: [考古] 台大84年第5题
时间Tue Jun 19 23:49:22 2007
※ 引述《linyoge (邮局~不给你存!)》之铭言：
: 5.A point charge Q is placed at a distance d above an infinite metallic con-
: ducting plane as shown in the figure below.
: (a)Find the surface charge density induced on the metallic plane.
先建立直角坐标系(x,y,z)
令无限大平板躺在x-y平面 实际点电荷Q所在的位置为(0,0,d)
则导体板上会产生感应电荷 总感应电荷对 z > 0 的区域
可等效为一个带 -Q 电量的虚像点电荷位於 (0,0,-d) 处(注意:只对z>0的区域有用)
所以:
Q 1 -1
(1) V(x,y,z≧0) = ----- { --------------------- + ---------------------}
4πε [x^2+y^2+(z-d)^2]^0.5 [x^2+y^2+(z+d)^2]^0.5
(定无穷远处电位为0)
V(x,y,z<0) = 0 (静电屏蔽)
Ｅ(z>0) = -▽V ^ ^ ^ ^ ^ ^
Q x i + y j + (z-d) k x i + y j + (z+d) k
= ----- { --------------------- + ------------------------}
4πε [x^2+y^2+(z-d)^2]^(3/2) [x^2+y^2+(z+d)^2]^(3/2)
Ｅ(z<0) = 0
(2)
^ +
σ(induced) = εk．Ｅ(z=0 )
-Q d
= ---- -------------------- (直角座标)
2π [x^2+y^2+d^2]^(3/2)
-Q d
= ---- -------------------- (柱座标)
2π [ρ^2 + d^2]^(3/2)
: (b)What is the total charge induced on the plane ?
Q(ind) = ∫σ(induced) da
a.s = all space
-Q d 2π ∞ 1
Q(ind) = ----- ∫ dφ ∫ρ ------------------- dρ
2π 0 0 [ρ^2 + d^2]^(3/2)
= -Q
--
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◆ From: 61.223.99.205
1F：推 linyoge:你好厉害，谢谢你，祝金榜题名!! 06/22 00:35
2F：→ linyoge:j大可不可以看看第1004篇的问题，谢谢!! 06/22 00:37
3F：推 joeytseng:我已经考上研究所了，以前也考过转学考 06/22 01:49
4F：推 joeytseng:我是学电的，力学已经离我相当遥远 囧 06/22 01:54
5F：推 ROGER2004070:楼上学长上哪间呀? 恭喜拉~! 06/24 00:08