设有一半径为r均匀带电为q的球体求球体内外任意一点的电场强度

有一均匀带电球体，半径为R，带电量q。求球体内外的场强大小和方向是多少？~

无论是球体内还是外，电场强度都是球对称的，取高斯面为半径为r的球面。设r<R,此时高斯面包围的电荷为:3q/4πR^3 * 4πr^3/3=qr^3/R^3E 4πr=qr^3/R^3*真空介电常数 即可得到球体内的场强E=qr^2/4πR^3*
高斯定理，静电场的基本方程之一，它给出了电场强度在任意封闭曲面上的面积分和包围在封闭曲面内的总电量之间的关系。
通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的所有电荷量的代数和与电常数之比。应用学科：电力（一级学科）；通论（二级学科）
矢量分析的重要定理之一。穿过一封闭曲面的电通量与封闭曲面所包围的电荷量成正比。换一种说法：电场强度在一封闭曲面上的面积分与封闭曲面所包围的电荷量成正比由于磁力线总是闭合曲线，因此任何一条进入一个闭合曲面的磁力线必定会从曲面内部出来，否则这条磁力线就不会闭合起来了。如果对于一个闭合曲面，定义向外为正法线的指向，则进入曲面的磁通量为负，出来的磁通量为正，那么就可以得到通过一个闭合曲面的总磁通量为0。这个规律类似于电场中的高斯定理，因此也称为高斯定理。

电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量。实验表明，在电场中某一点，试探单位点电荷（正电荷）在该点所受电场力是一个与试探点电荷无关的量。于是以试探点电荷（正电荷）在该点所受电场力的方向为电场方向，以前述电场力为大小的矢量定义为该点的电场强度，常用E表示。按照定义，电场中某一点的电场强度的方向可用试探点电荷（正电荷）在该点所受电场力的电场方向来确定；电场强弱可由试探电荷所受的力与试探点电荷带电量的比值确定。试探点电荷应该满足两个条件；（1）它的线度必须小到可以被看作点电荷，以便确定场中每点的性质；（2）它的电量要足够小，使得由于它的置入不引起原有电场的重新分布或对有源电场的影响可忽略不计。电场强度的国际单位为V/m伏特/米或N/C牛顿/库仑（这两个单位实际上相等），GCS制单位为静库/静伏，常用的单位还有静伏/厘米。
电场力 是当电荷置于电场中所受到的作用力。或是在电场
电场
中为移动自由电荷所施加的作用力。其大小可由库仑定律得出。当有多个电荷同时作用时，其大小及方向遵循矢量运算规则。
单位
牛(顿)每库(仑) 在国际单位制中，符号为N/C。如果1C的电荷在电场中的某点受到的静电力是1N，这点的电场强度就是1N/C。电场强度的另一单位是伏（特）每米，符号是V/m，它与牛每库相等，即1V/m=1N/C。

定义
是放入电场中某点的电荷所受静电力F跟它的电荷量比值，定义式E=F/q ，适用于一切电场；其中F为电场对试探电荷的作用力，q为试探电荷的电荷量。单位N/C。 定量的实验证明，在电场的同一点，电场力的大小与试探电荷的电荷量的比值是恒定的，跟试探电荷的电荷量无关。它只与产生电场的电荷及试探电荷在电场中的具体位置有关，即比值反映电场自身的特性（此处用了比值定义法），因此我们用这一比值来表示电场强度，简称场强，通常用E表示。

方向
电场中某点的场强方向规定为放在该点的正电荷受到的静电力方向。[2]
对于真空中静止点电荷q所建立的电场，可以由库仑定律得出。
式中r是电荷q至观察点（或q'）的距离；r是由q指向该观察点的单位矢量，它标明了E的方向
电场
静电场或库仑电场是无旋场，可以引入标量电势φ，而电场强度矢量与电位标量间的关系为负梯度关系
E=-▽γφ
时变磁场产生的电场称为感应电场，是有旋场。引入矢量磁位A并选择适当规范，可得电场强度与矢量磁位间的关系为时间变化率的负数关系，即
感应电场与库仑电场的合成电场是有源有旋场。[3]

均匀与非均匀
一对平行平板电极之间的电场，各点的电场强度完全相同

平行平板电场(2张)
，这种电场叫做匀强电场（如果极板尺寸比极板间距离大得多，那么极板边缘的电场不均匀部分，可不予以考虑）。一个带电球体周围的电场，各点的电场的电场强度都不同，这种电场叫做不均匀电场。

电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电荷在那一点所受的电场力。试验电荷的电量、体积均应充分小，以便忽略它对电场分布的影响并精确描述各点的电场。
场强是矢量，其方向为正的试验电荷受力的方向，其大小等于单位试验电荷所受的力。场强的单位是伏/米，1伏/米=1牛/库。场强的空间分布可以用电场线形象地图示。
电场强度遵从场强叠加原理，即空间总的场强等于各电场单独存在时场强的矢量和，即场强叠加原理是实验规律，它表明各个电场都在独立地起作用，并不因存在其他电场而有所影响。以上叙述既适用于静电场也适用于有旋电场或由两者构成的普遍电场。电场强度的叠加遵循矢量合成的平行四边形定则。
电场强度的大小，关系到电工设备中各处绝缘材料的承受能力、导电材料中出现的电流密度、端钮上的电压，以及是否产生电晕、闪络现象等问题，是设计中需考虑的重要物理量之一。
地球表面附近的电场强度约为100V/m。[3]

强度算法
①定义：放入电场中某点的电荷所受静电力F跟它的电荷量比值，叫做该点的电场强度。
②定义式：E=F/q ，F为电场对试探电荷的作用力，q为放入电场中某点的检验电荷（试探电荷）的电荷量。
③电场强度的方向：规定为放在该点的正电荷受到的静电力方向。与正电荷受力方向相同，与负电荷受力方向相反。
④物理意义：描述电场强弱的物理量，描述电场的力的性质的物理量。电场强度的大小取决与电场本身，或者说取决于激发电场的电荷，与电场中的受力电荷无关。
⑤适用条件：适用于一切电场。
⑥电场强度是矢量。
⑦电场的决定式：E=kQ/r2(只适用于点电荷）。其中E是电场强度，k是静电力常量，Q是源电荷的电量，r是源电荷与试探电荷的距离。
⑧电场力：F=Eq
希望我能帮助你解疑释惑。

在距离球心r处做高斯球面，球面上的电通量为(4/3πr³×δ)/ε，因为场强均匀分布，所以场强的大小直接再除以面积4πr²即可。

在一般情况下可由三个公式计算电场强度，但在求解带电圆环、带电平面等一些特殊带电体产生的电场强度时，计算公式无法直接应用，如果转换思维角度，灵活运用叠加法、对称法、补偿法、微元法、等效法等巧妙方法，可以化难为易。

扩展资料：

注意事项：

1、E=F/q，电场强度定义式，电场强度的定义：放入电场中某点的电荷所受静电力F跟它的电荷量比值，其大小用E表示，E=F/q。 

2、E=kQ/r^2,点电荷的电场强度，只适用于点电荷场强的计算。k为静电力常量，Q为场源电荷电荷量，r是离场源电荷的距离。点电荷在某点产生的场强与场源电荷成正比，与离场源电荷的距离的平方成反比。 

3、E=U/d，匀强电场的电场强度与电压的关系。U为匀强电场中两点间的电势差，d为这两点间沿场强方向的距离。此公式也可以用于非匀强电场中某些量的定性判断。

参考资料来源：百度百科-电场强度

当 0＜r＜R 时，高斯面内的电荷量：
∑qi = q * (4/3 * π * r^3) / (4/3 * π * R^3)
= q ( r / R )^3

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阿图什市18631748606： 一半径为R,均匀带电Q的球体,试求:(1)球内,外各点的电场强度;(2)球内,外各点的电势 - ？
野药奇谷：[答案] 以球心为原点建立球坐标系.设场点据原点的距离为r 1 对于球外的场点,即r>R时,可直接使用高斯定理求解. ES=P/ε ,其中S=4πr^2 整理得: E=P/4πεr^2 2 对于球内的点,即r

阿图什市18631748606： 有一均匀带电Q的球体,半径为R,试求其电场所储存的能量 - ？
野药奇谷：[答案] 计算比较麻烦. ① 用高斯定理计算球内外场强 E 的分布; ② 电场能量密度 w = εE^2/2 ③ 积分,求出电场能量 W = ∫wdV = ∫w4πr^2dr

阿图什市18631748606： 大学的物理学1.已知一个半径为R,带电量为q的均匀带电球体,求球内外的场强分布.解⑴球外:球外任取点A,到球心距离a为半径,作同心球面为高斯面根... - ？
野药奇谷：[答案] 1.电荷q均匀分布在半径为R的球体上时,单位体积的带电量ρ=q/(4πR³/3),半径为r(R)总是包含整个带电球体,故总电荷∑q=q; 2.对于均匀带电金金属圆筒,电荷值分布在面上,圆筒内(r

阿图什市18631748606： 均匀带电的球体,半径为R,带电为Q求电势的分布,和这个系统的电场能量均匀带电的球体,半径为R,带电为Q,求电势的分布,和这个系统的电场能量 - ？
野药奇谷：[答案] e=Qr/4π爱普戏弄零(R的三次方)(rR) v=3Q/8π爱普戏弄零R-Q(r的平方)/8π爱普戏弄零(R的三次方) (rR)

阿图什市18631748606： 真空中有一半径为r,电量为q的均匀带电球体,求其球内、外各点的电场强度? - ？
野药奇谷： 真空中有一半径为r,电量为q的均匀带电球体,求其球内、外各点的电场强度当r>R时,E=kq/r^2;当r≤R时,E=kqr/R^3.在电场的同一点,电场力的大小与试探电荷的电荷量的比值是恒定的,跟试探电荷的电荷量无关.它只与产生电场的电荷及试探电荷在电场中的具体位置有关,因用这一比值来表示电场强度. 扩展资料: 一对平行平板电极之间的电场,各点的电场强度完全相同,这种电场叫做匀强电场如果极板尺寸比极板间距离大得多. 那么极板边缘的电场不均匀部分,可不予以考虑.一个带电球体周围的电场,各点的电场的电场强度都不同,这种电场作为不均匀电场. 参考资料来源:百度百科-电场强度

阿图什市18631748606： 求一均匀带电球体(非导体)的静电能.设球体半径为R,电荷量为Q. - ？
野药奇谷：[答案] 这个球体的电容是C=4*Pi*epsilon*R,而静电能就是Q^2/(2C)

阿图什市18631748606： 一个半径为R的球体均匀带电,电荷量为q,求空间各点的电势很想现在就解决 - ？
野药奇谷：[答案] U=q/(4*pi*e0*R) (r=R) 其中pi是派=3.14,e0是真空介电常数

阿图什市18631748606： 一带电量为Q的均匀带电球壳,球的半径为R,求球内、外电势的分布?一带电量为Q的均匀带电球壳,球的半径为R,求球内、外电势的分布? - ？
野药奇谷：[答案] 这个要用到大学里的知识 如果您还没有到达 ,下面的就不要看了 首先 高斯公式得到场强E 具体如下:E*S=Q 实际是个积分的过程 只是本题内容简单.S表示此时的环形球面面积 与距圆心的距离有关.U=E*L L为到圆心的距离 此题得解

阿图什市18631748606： 电荷Q均匀分布在半径R的球体内,求此带电球体内外的场强及其电势分布 - ？
野药奇谷：[答案] 带电量为Q,半径为R.均匀带电球面内外场强及电势分布 内部 场强E=0 球外部 等效成球心处一点电荷 E=KQ/r^2 r>R 电势相等 球外部 等效成球心处一点电荷Φ=KQ/r 如果是均匀带电球体,结果与球壳相同 如果满意请点击右上角评价点【满意】即可~...

阿图什市18631748606： 电荷q均匀分布于半径为r的球体,求球内场强分布.大学普通物理 - ？
野药奇谷：[答案] 从球心0~R,由高斯定理∫∫EdS=∑Q/εº 得E·πr²=(qr³/R³)/εº ∴E=qr/(εºπR³) 注:ε用下标0, 有错请提出,谢谢