题目

静电学中,有时把无限远的零电势和带负电的大地的电势看成是相等的.在什么条件可看成相等?

提问时间：2021-03-17

答案

在理论研究中,电势零点的选择如上所述,在实际应用中,常把电势零点选在地球上,凡接地的导体电势皆为零.这是因为地球可以看作一个极大的导体球,它对通常的带电体来说是无限大的,在这样一个极大的导体上增减一些电荷对其电势的影响极小,因而,可以把它看成一个等势体,所以地球是一个电势稳定的大导体,以大地作为电势的参考,并规定地球的电势为零.
在大地电势为零时,则孤立导体的电量与电势的关系式：Q=CU(C为孤立导体的电容),所以孤立导体上电量应为零,但是,事实上地球本身是一个带负电的导体,一个与地球相连的导体必然会带负电荷,那么此时,电量与电势的关系怎样理解?电势应该是导体对地面的相对电势,电量并不是孤立导体上真正的电荷,而是超出接地时原有的电荷的一部分.如果有一个排球大小的导体球,其表面积大约是0.03平方米,它接地时带有的负电荷将是-3×10-11库,这样一个数量级,如果解题要求的精度不是很高,可将它忽略不计.