ELECTROSTATIC BOUNDARY · 局部放大

把高斯面贴到导体表面

适用边界:静电平衡导体表面,紧邻导体外侧为真空;σ 表示所考察位置的局部表面电荷密度。

跨越表面的微小柱形高斯面

外侧场:向外
导体表面微小柱形高斯面示意 柱形高斯面跨越导体表面,内侧电场为零,外侧电场垂直表面。 导体内部(静电平衡) E = 0 紧邻导体外侧:真空 外端面 A 微小柱形高斯面 内端面:E = 0,通量为 0 Eₙ 局部 σ > 0

柱体足够薄、端面足够小:侧面与电场平行,侧面通量为零;内端面位于导体内,电场为零。只剩外端面贡献通量。

先判断,再揭晓

别把“局部边界关系”误读成“整张表面的分布规律”。

① 静电平衡时,导体表面紧邻外侧的电场方向是?
② 由 Eₙ = σ/ε₀ 能否推出曲面上 σ 处处相等?

边界关系是“逐点成立”,不是“自动均匀”

在每个表面位置,都用该处的 σ 求该处紧邻外侧真空中的 En。曲率、形状与周围导体会让不同位置的 σ 不同;只有额外对称性充分时,才可能判断某一区域 σ 均匀。