均匀带电球体激发电场分布解的修正分析

摘要

均匀带电球体的电场分布是基本且重要的静电场模型之一。文章从已有常见的均匀带电球体的电场分布结果与界面两侧法向电场的矛盾出发,理论推导了均匀带电球体激发的静电场的修正表达,分析了均匀带电球体的电荷组成,给出了均匀带电球体激发电场的基本物理模型,并对其进行了物理解释。研究表明,均匀带电球体为介质球,其内的电荷包括自由电荷、体极化电荷和面极化电荷,其中体极化电荷和面极化电荷等量异号。均匀带电球体的电场为三种电荷单独存在时激发电场的叠加。采用介质中的高斯定理或考虑极化电荷的真空中的高斯定理,求出的均匀带电球体的法向电场在球面界面两侧满足界面两侧电场的不连续特征。