关于孤立导体在点电荷静电场中的感应电荷分布情况探讨

摘要

孤立导体的静电感应现象是高中物理中的重要内容，然而高中物理教材对其感应电荷分布情况仅做了定性说明。本文利用有限元数值计算方法定量仿真分析了金属球在点电荷静电场中的感应电荷分布情况。仿真结果验证了静电感应理论中的基本定性结论，并定量分析了金属球感应电荷的分布情况及其影响因素。这些结果有助于加深对静电感应问题的理解，而且分析中采用的方法具有普适性，可以推广于任意形状孤立导体静电感应问题的分析。