电势零点选取任意性与受限性问题总结.docVIP

目　　录 摘 要……………………………………………………………………………………1 Abstract……………………………………………………………………………………1 1引言………………………………………………………………………………………1 2电势的定义………………………………………………………………………………1 3电势零点选取的任意性与受限性………………………………………………………1 3.1电势零点选取的任意性…………………………………………………………2 3.2电势零点选取的受限性…………………………………………………………2 4电势零点选取的原则…………………………………………………………………3 5电势零点选取的实例……………………………………………………………………3 5.1几种典型模型电势零点的选取……………………………………………3 5.2实际生活中电势零点的选取……………………………………………………5 6结论……………………………………………………………………………………5 参考文献…………………………………………………………………………………5 电势零点选取问题的讨论 摘 要：电势是物理学中一个重要的概念，从理论上讲，在计算电势时，电势零点的选取是任意的，然而在有些情况下，电势零点的选取却是受限制的。本文对在电势零点的选取时存在的一些问题进行了讨论。 关键词：电势；电势零点 Discussion on the Selection of the Referrence Point of the Zero Potential Abstract：The electric potential is an important concept in physics.In theory, in the calculation of electric potential, the selection of zero potential is randomicity.But in some cases,the selection of zero potential is restricted. In this paper, the selection of zero potential problems are discussed. Key words：electric potential；zero potential point 1引言 从理论上讲，电势零点和重力势能零点的选取一样，都是任意的。选择不同的电势零点，电场中某一点的电势就具有不同的值。但是，在实际电势的计算中，电势零点的选取并不是任意的，也是有限制的 。在静电场中，电势的表示形式与零点的选择密切相关。零点选择的得当可使问题简化，选择不当，则会使电势表示比较繁琐甚至出现无确定的值。本文将对电势零点的选取做一总结，并在最后举一些实际例子。 2电势的定义 电势这个概念比较抽象，有正有负，有高有低。电势有三种定义：a .单位正电荷在P点的电势能；b.电场力把单位正电荷从P点移到参考点所做的功；c.电场强度失量由P点到参考点的线积分[1]。 3电势零点选取的任意性与受限性 单位正电荷从点移到参考点时场力的功叫做点的电势，记作[2]。说到某点的电势时，一定要明确指出参考点。由此看来，想求场中某点的电势必须先明确参考点(零电势的位置) ，否则是求不出电势的。在研究理论问题中虽然参考点的选取是任意的，但要看问题的性质和研究的方便。如参考点取得不恰当，使得计算复杂，或做不出来结果，或结果不符合实际。 3.1电势零点选取的任意性 电势是一个相对的量，空间各点的电势有高低和正负之分，空间一点P的电势只有相对于某一确定的电势零点才有确定的量值，因此它的量值跟电势零点的选取有关[3]。 根据定义，静电场中任意一点与参考的电势差为 令 =0， 则P点的电势为 它的物理意义是：静电场中某点的电势表示将单位正电荷从该点移至电势零点电场力所做的功。假如我们选取空间另一点为电势零点，则P点的电势为 令 ， 则 它表明电势零点由点换为点时，空间各点的电势值都相应的减少了一个常数。 可以看出：选取不同的电势零点，电势值仅相差一个常数，这就是电势零点选取的任意性[4]。 3.2电势零点选取的受限性 电势零点的选取虽然有一定的任意性，但也受一定条件的限制，这个条件是：电势零点选取之后，电场中各点的电势应必须有确定的值，并且具有物理意义，那也就 必须是收敛的[5]。所以，在实际的计算中，我们必须考虑具体的情况。 4电势零点选取的原则 一般来说，电势零点的选取以方便、简单、有意义为原则。通常我们这样进行选择： 电荷分布在有限区域时，取无穷远为电势零点； 电荷分布在无限区域时，取适