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为什么平行板带等量异种电荷且其中一板接地后电荷量不变?

来源:爱玩科技网

有网友碰到这样的问题“为什么平行板带等量异种电荷且其中一板接地后电荷量不变?”。小编为您整理了以下解决方案,希望对您有帮助:

解决方案1:

探讨平行板电容器在带等量异种电荷状态下的电荷分布特性,尤其关注接地情况下的电荷量保持不变之谜。

不接地情况下的电荷分布,导体电荷仅分布在表面,内部电场强度为零。研究平行板电容器在带等量异种电荷时的表面电荷分布,以红色虚线框作高斯面,发现电通量为零,由高斯定理推导出高斯面内电荷总量为零。设置左极板右表面电荷量为x,右极板左表面电荷量为-x,左极板左表面电荷量为q-x,右极板右表面电荷量为-q+x。

分析高斯面左面电场,左侧总电荷与右侧总电荷相互抵消,得出x=q。因此,不接地时电荷分布如图所示,极板外侧表面无电荷。

当右极板接地时,右极板总电量可能改变,但左极板总电量保持不变。设左极板右表面电荷量为x,分布情况如图所示。考虑到电容器仅有一极板接地,能量、左极板电势、电场保持不变,意味着左极板总电量减去右极板总电量保持不变,从而得出x=q。最终结果与不接地情况相同。

总结,接地不会导致极板电荷量的改变。

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