蒋铭阳

（成都七中嘉祥外国语学校 四川 成都 610000）

静电场中的镜像电荷对偶方法

蒋铭阳

（成都七中嘉祥外国语学校 四川 成都 610000）

通过库仑定律研究静电场问题，基本出发点是电荷的带电量无限集中于一点，两电荷之间受力的规律与物体间的万有引力形式上是统一的，从这个形式出发，可以采用相似的方法研究点电荷的受力规律，质点与点电荷对等，本文在此基础上引入虚拟的镜像电荷，按照电场叠加等效的原则，利用边界条件认识镜像电荷的物理意义，有助于研究静电场中感应电荷电场分布。

静电场；库仑定律；镜像电荷；感应电荷

本文讨论了几种不同的场景，通过研究静电场中电荷分布的规律，引入了像电荷的观点，像电荷是虚拟的电荷，具有数学上的意义，同时根据电场可以叠加的原理，镜像电荷并未改变局部电场的分布，即像电荷也具有其特定的物理意义。从存在性上讲，引入像电荷是为方便计算而来，它并不存在，但引入像电荷之后，静电场可以看着是原电荷和像电荷的矢量叠加，根据静电场的叠加原理，可以分别求出原电荷和像电荷在空间某点处产生的库仑力，方便了问题的分析和计算。

先考虑一个点电荷与一个接地金属导体球组成的系统，这个系统就是由质点与非质点物体构成的，不能像对两个简单的质点之间的分析一样。由于库仑定律表达式

有类似的形式，考虑到在处理质点与均匀球体之间万有引力时采用的是等效的方法，即将质点对均匀球体的力等效在等效作用点（球心）上，在对一个点电荷与一个接地金属导体球组成的系统进行分析时，可以采用类似的等效法，从而转换为较为方便的、对两质点的分析。……