在容积导体中各处都有强弱不同的电流在流动着,因而导体中各点存在着不同的电位差(图14-1-6),通过电偶中心可作一垂直平面,因面上各点与正负两极距离相等,故在此平面上各点的电位均等于零,称为电偶电场的零电位面,零电位面把电偶的电场分为正、负两个半区。
图14-1-6 电位在容积导体中产生的电位分布示意图
容积导体中任一点的电位与以下三个因素有关。
1.某点的电位和电偶的动势成正比。电偶的电动势越大,该点的电位越高。
2.某点的电位和该点与电偶中心距离的平方成反比。距离越远,电位的绝对值越低。
3.某点的电位与该点方位角θ的余弦成正比。角度越大,电位越低,角度越小,电位越高。
上述三个因素可以用下列公式表示
V=E.cosθ/r2
V代表容积导体中任一点电位,E代表电偶电动势,r代表该点到电偶中心的距离,cosθ是方位角θ的余弦(图14-1-7)。
图14-1-7容积导体中某点电位与方位角的关系示意图
a当θ=0°时,cosθ=1,此时a点电位为+E.波形向上,电位最高;bθ=30°时,cos30°=0.866,b点电位为+0.866E。波形向上,电位稍低;cθ=60°时,cos60°=0.500,c点电位为+0.5E;dθ=90°时,cos90°=0,d点电位为零。同理,e、f、g各点的电位分别为-0.5E、-0.866E及-E