| 陈 长,李智华.电场中接地导体球电荷输运问题及拓展应用思考[J].物理通报,2025,44(7):144-157 |
| 电场中接地导体球电荷输运问题及拓展应用思考 |
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| 中文关键词: 静电平衡 感应电荷 接地 平行板电容器 电位移传感器 |
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| 中文摘要: |
| 通过将一对等量异号均匀带电球叠加, 巧妙构建均匀电场区, 在不做任何近似的前提下, 证明了均匀
电场区置于中心位置处的导体球接地后与大地间没有电荷转移. 这一方法可以避免构建匀强场时常用的无穷大平
板假设, 进而避免这一假设与接地之间的矛盾. 利用电像法讨论导体球位置与接地后电荷输运量之间的关系, 计算
得到二者成正比. 通过仿真, 讨论有限大平行板电容器内部接地导体球电荷输运问题, 验证了接地导体球在中心位
置时与大地之间没有电荷转移的结论, 发现导体球位置偏移量与电荷输运量在较大范围内保持较好的线性关系,
与采用带电球叠加构建均匀场计算结果符合得很好. 还发现通过减小导体球半径、 增大极板宽度、 选取合适的横向
偏移量等方法可以增加线性范围. 本研究在飞行器的姿态调整、 电位移传感器等方面具有潜在应用前景 |
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