无限长均匀带电直线电势为什么不能取无穷远处为零势能点
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ssitong 楼主
求无限长均匀带电直线电势为什么不能取无穷远处为零势能点
分享| 2016-09-20 19:11panggy123456 |
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来自:手机知道 理工学科物理大学物理2016-09-20 19:49
提问者采纳
若取无穷远处电势为零,则因为直线无限长,所以直线必然延伸到无穷远处,即直线的电势必为零。考查带正电荷的无限长直线,根据高斯定理可知,距离直线为r处的电场强度与r成反比:E=λ/2πεr,E的方向沿着垂直于直线的方向向外。
现在考查把直线外的一点A,设想
将一个单位正电荷第一次从A沿着电场线方向一直移动到无穷远,电场力对单位正电荷做正功,电荷电势能减小;
第二次从A逆着电场线移动到直线,电场力对单位正电荷做负功,电荷电势能增加;
这表明,在电场中把电荷从同一点,逆着电场线和沿着电场线移动,电荷的电势能变化都是从该点具有的电势能变化到零!——这是违背电场基本性质的。
这一深刻的矛盾反证了,不能取无穷远点作为零电势点。
提问者评价
太给力了,你的回答完美地解决了我的问题,非常感谢!
2017年01月03日 14点01分 1
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不对
2017年05月27日 12点05分 2
@Miss_妳_想念 事实上,无限长带电直线的场强处处与直线垂直,即直线是个等势线。因此必然有你说的“电荷无论沿着哪一方向移动,都是变化到零”。而你选取直线上的“某一点”则不具备这个性质。
2017年05月28日 23点05分
@ssitong 所以你的回答恰恰证明了,无限长带电直线不能选取无穷远处为电势零点。
2017年05月28日 23点05分
@Miss_妳_想念 “不能取无穷远点作为零电势点”——这个结论本来就是我的帖子证明的结论啊,那么你针对上面的帖子究竟有何不一样的认识呢?
2017年06月02日 18点06分
说说您的理由
2017年05月28日 16点05分
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你好,我想问下为什么无限长的直筒柱体做题目的时候,解析说可以选无限远为电势零点,带电直线和无限长带电直筒有啥区别啊
2019年06月24日 12点06分 4
求无限长带电圆筒的电势分布,不可以选取无限远点为电势零点,因为这个是无限长带电直线的集合。一般可选取r=r0 规定为电势零点。求场强是可以的。见下面
2019年06月25日 09点06分
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大物书上说如果延伸到无穷远处仍旧取无穷远处电势为零的话就会是整个场中电势值都是无穷大😂,我的想法和楼主一样,但和书上相反
2019年07月06日 17点07分 6
哪本大物教材
2020年03月05日 12点03分
大学物理下
2022年07月25日 16点07分
我的书也是
2022年07月25日 16点07分
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不对吧,我觉得是没有说清楚,比如我把这根无限长的均匀带电直导线放在z轴上,那xoy平面上的无限远处的电势是可以认为是0的
2020年03月28日 04点03分 7
按照高斯定理,长直带电导线的电场分布为E(r)=λ/2πε[0]*r,r是场中某位置到直线的距离,由此按照电势定义,求得该直线在场中任意点的电势 U(r)=[λ/2πε[0]]*lnr,可见,对于无穷远点r→∞,U(∞)→∞。这个发散的结果表明,不可将无穷远点作为电势零点。
2020年03月28日 10点03分
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可以参考梁灿彬老师的电磁学拓展篇
2020年03月28日 15点03分 8
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