※ 引述《jim28 (光頭萬歲)》之銘言:
: 問題:有一半圓球殼,求圓中心電場????
: 答案:
: 因對稱關係,X,Y方向分量互相抵消,只算Z方向。
: S=積分 a=角度1 @=電荷密度 拍=180度 c=角度2
:
: E=SdEz=S dE*cosa=k S(dq/r^2)*cosa
: =kS(@*r^2sina*dc*da)/r^2*cosa
: 90 360
: =kS sinacosada * S dc *@
: 0 0
: =@*k/拍
: 我自己的想法:把球殼拆成每個微小的小圓(由頂點到圓心處=>由點到半徑圓)
: 再算每個小圓對中心處的電場,然後積分起來。
: 所以我覺得dq應該為2rcosa*拍*@da
: E=kS(2rcosa*拍*@da)/^2*cosa
: 我不懂的地方:不知道為什們解答上的dq會是這樣,而且他的而且不知道他的角度是取哪
: 裡。而且竟然還多了一個dc???
: 希望各位物理高手能夠救救我啊!!!我想了老半天還是不懂.....還是有別的解法,
: 可以教教我.....
用球坐標來看
以一個半徑為a的圓為例,
球上的面積小單元 = (asinφdθ)(adφ)
(φ:極軸和z軸的夾角 θ:極軸和x軸的夾角)
所以每個面積小單元具有的電量
dq=ρa^2sinφdθdφ (ρ:電荷密度)
每個面積小單元在中心建立的電場
dEz= k(ρa^2sinφdθdφ)(cosφ)/a^2 (k=1/4πε)
^^^^^取z方向的電場分量
所以Ez = ∫dEz = ∫∫k(ρa^2sinφdθdφ)(cosφ)/a^2
π/2 2π
= kρ ∫sinφcosφdφ ∫dθ
0 0
= πkρ